¿Cuál es nuestro límite para enviar sondas a cuerpos distantes?

Tenemos gran parte de la tecnología necesaria, pero no la ingeniería y la paciencia.

Enviar una sonda tipo Voyager a Alpha-Centauri llevaría muchos, muchos, muchos años. Alrededor de 50.000 años dada una velocidad de 25 km/seg (eso es mucho más rápido de lo que va la Voyager). Debido al marco de tiempo, necesitaríamos diseñar algo que pudiera durar tanto tiempo. Varios de los sensores de la Voyager ya han fallado y solo han pasado más de 40 años, una milésima parte del tiempo interestelar. Otro ejemplo es la energía: las células solares que están muy lejos en el espacio no nos dan mucha energía, y las baterías simplemente no van a ayudar.

Por el momento, necesitamos un gran salto tecnológico antes de que una sonda interestelar sea realmente factible. Ciertamente podemos enviar algo ahora, pero probablemente no lo logrará.

Además de lo que proporcionó John, también vale la pena señalar que dada la escala de decenas de miles de años, las estrellas realmente se moverán. Esto se muestra claramente en un artículo de Wikipedia . Como puede verse, Alpha Centauri estará a sólo 3 años luz de distancia en unos 30.000 años.

De acuerdo, la misión más rápida que he escuchado usando tecnología casi obtenible es el método detallado en esta pregunta , gráfico proporcionado por XKCD . Da como resultado una velocidad de 20 au/año, o alrededor de 95 km/segundo. Dada esa velocidad, ¿cuánto tardaría en ir a otra estrella? Bueno, esa velocidad es equivalente a 1 año luz cada 3000 años, más o menos. Por lo tanto, dado el hecho de que Alpha Centauri se está acercando, diría que alrededor de 12,000 años serían posibles.

(licencia de imagen: CC BY-NC 2.5)

¿Cuáles son los desafíos asociados con esto? Voy a incluir una lista muy poco científica, en mis pensamientos sobre en qué orden deberían estar.

1. Energía: mantener la nave espacial alimentada en el vacío.
2. Longevidad: es difícil hacer algo que aún funcione después de 50 años, y mucho menos 12,000... Además, el espacio es un entorno difícil en sí mismo, que incluye una gran cantidad de radiación, lo que lo hace aún más difícil.
3. Futura sonda espacial más rápida: se podría gastar un gran gasto para lanzar esta nave espacial y tener una nave espacial 100 años después que viaje un 10% más rápido para llegar al sistema mucho antes. O incluso podría ser mucho más rápido, lo que generaría aún más discrepancias.
4. Comunicaciones: se requiere un margen de enlace significativo para que esto funcione.
5. Retraso de la velocidad de la luz: al estar tan lejos, la nave espacial tendría que decidir el 100% de lo que hizo, no habría forma de tomar algunas fotos y ordenar una nueva pila.
6. Objetos de interés: se necesita hacer algo de trabajo para encontrar objetos de interés para fotografiar, como planetas.
7. Corrección de rumbo: esto debería ser bastante fácil de lograr, pero requeriría mantener el combustible en el vacío durante un largo período de tiempo. El combustible generalmente tiene requisitos sobre a qué temperatura almacenarlo, lo que puede ser difícil para un viaje tan largo.
8. La tecnología no se vuelve obsoleta: es difícil hacer que algo sea compatible con 50 años de tecnología, y mucho menos con más de 10,000.
9. Siempre existe el temor con artículos a tan largo plazo de que alguien, mil años después, encuentre un mejor método para enviar la sonda que solo demora 8000 años, lo que hace que la sonda que envió sea completamente inútil, ya que llegará 2000 años tarde.

Y no hay duda de que hay bastantes otros problemas muy serios. En pocas palabras, creo que se requiere la siguiente tecnología mínima para que esto sea factible.

1. Una forma de hacer el viaje en menos de 100 años.
2. Observación cuidadosa del sistema estelar para garantizar que se identifiquen los objetivos de interés.
3. Perfeccionar las comunicaciones láser, o similar, para permitir que se produzcan comunicaciones lejanas rápidas.

En los años ochenta surgió este proyecto 'Longshot' para ir a Alpha Centauri B.

El Proyecto Longshot fue un diseño conceptual para una nave espacial interestelar, una sonda no tripulada, destinada a volar y entrar en órbita alrededor de Alpha Centauri B impulsada por propulsión de pulso nuclear.

Se esperaba que alcanzara y comenzara a orbitar Alpha Centauri B en ~ 100 años.

El viaje a la órbita de Alpha Centauri B tardaría unos 100 años, a una velocidad media de aproximadamente 13411 km/s, alrededor del 4,5% de la velocidad de la luz, y serían necesarios otros 4,39 años para que los datos llegaran a la Tierra.