Las bombas de Orión

Fireball
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Cargado originalmente por Nevada Tumbleweed

Afortunadamente la exhaustividad de Daniel Marín (cuyo blog Eureka nunca recomendaré lo suficiente) deja a veces espacio para la glosa. Su artículo “Orión: la nave imposible” es una gran introducción a la alucinante historia de un proyecto que, de haber salido adelante, nos habría permitido poner en órbita ciudades enteras y realizar viajes tripulados de ida y vuelta a Saturno en cinco años, en naves más parecidas a transatlánticos que las tristes cápsulas que dominan, por decir algo, el flácido panorama de la exploración espacial de principios del XXI. Leedlo, llorad y volved luego por aquí para que os cuente la pieza que falta en el rompecabezas del Orión, el motivo último por el que nada de lo imaginado por mentes tan originales como Stanisław Ulam y Freeman Dyson se hará realidad nunca, salvo que se den unas circunstancias que nadie en sus cabales querría para la vida en nuestro planeta.

El concepto de la nave Orión es de una sutileza arrebatadora: hacer explotar una serie de bombas atómicas para empujar una nave. Está claro que ésta debería ser capaz de resistir semejante método de propulsión, pero detengámonos un momento para repasar las características ideales de los artefectos explosivos:

  • Baja masa y energía —para ser una bomba atómica, se entiende. Es preferible lanzar y hacer estallar muchas bombas pequeñas que unas pocas grandes debido a las dificultades inherentes a la amortiguación de la fuerza transmitida y a las posibles discontinuidades causadas por explosiones defectuosas (fizzles). Mención aparte del hecho de que es más sencillo diseñar componentes que sobrevivan a una explosión menos intensa, si es que tal calificativo sirve cuando hablamos de kilotones.
  • Alta directividad del pulso de plasma. Una bomba atómica convencional distribuye su fuerza explosiva de un modo más o menos uniforme, con un frente de onda esférico en el espacio libre. Para reducir las pérdidas, los artefactos ideales para la Orión debían ser capaces de dirigir su energía en forma de cono dirigido hacia el eje central de la nave, con un ángulo tal que minimice las pérdidas en la placa de reacción.
  • Mínima producción de isótopos radioactivos. Al fin y al cabo no se trata de exterminar la vida en la Tierra, sino de explorar el espacio de forma eficiente.

Todas las bombas actuales emplean el diseño , en el que la explosión se obtiene por una mezcla de procesos de fisión y fusión. A mayor proporción de energía obtenida por fusión, menor cantidad de residuos “sucios” (fallout) liberados al medio. Las mal llamadas “bombas de hidrógeno” son mucho más limpias por kilotón de energía liberada que una bomba similar a la de Hiroshima; sin embargo, también son mucho más poderosas. Hay técnicas que permiten aumentar el porcentaje de energía obtenida por fusión hasta el 97% de la capacidad explosiva total: sin embargo, esto se hace a costa de incrementar la masa total de un dispositivo ya de por sí enorme y excesivamente poderoso. En definitiva, las bombas necesarias para hacer volar la nave Orión no existen; sin embargo, el problema es de ingeniería y no de ciencia básica. No hay leyes físicas conocidas que prohiban la existencia de bombas pequeñas y relativamente limpias. ¿Qué ocurriría si dispusiéramos de ellas?

(1925-2004), director del en General Atomics desde 1956, creía firmemente que tales bombas podían fabricarse. Sin embargo, con el tiempo llegó a la conclusión de que quizá, después de todo, sería mejor que nunca salieran del tablero de diseño:


[Ted Taylor] remains convinced that small, clean bombs could propel Orion—but he still fears, more than ever, that such devices would be irresistible as weapons, until we outgrow the habit of war. “There are lots of different routes to that final result of a very, very clean bomb, but not pure fusion,” he says. “The cleaner the better, down to a point where it really doesn’t matter anymore. One can argue all day about what that limit is without shedding any light until one starts talking about very specific designs, and then it does matter a whole lot. Could you make one-kiloton explosions in which the fission yield was zero, which is bad news on the proliferation front, but could turn Orion into something quite clean? How clean a bomb could you make? The answer is it can be as clean as something not radioactive at all. Would that change everything? I don’t know.”

[Ted Taylor] sigue convencido de que podrían diseñarse bombas pequeñas y limpias para propulsar la nave Orión —pero teme, ahora más que nunca, que tales artefactos serían irresistibles en su vertiente bélica, mientras sigamos considerando la guerra como una opción. “Hay muchos caminos que llevan al objetivo de una bomba muy, muy limpia, sin llegar a la fusión pura”, afirma. “Cuanto más limpia mejor, hasta que llega un punto en el que deja de ser un factor a considerar. Podría discutir todo el día sobre cuál es ese límite sin dar muchas pistas, hasta que empezara a hablar de diseños muy específicos, y entonces la cosa se pondría peligrosa. ¿Se pueden provocar explosiones de un kilotón en las que la producción de isótopos por fisión fuera cero, lo que sería malo desde el punto de vista de la proliferación armamentística, pero que podría transformar a la Orión en algo bastante limpio? ¿Cómo de limpia puede hacerse una bomba? La respuesta es que puede ser tan limpia como algo no radioactivo en absoluto. ¿Lo cambiaría eso todo? No lo sé.”

Project Orion: the True Story of the Atomic Spaceship, George Dyson (Henry Holt and Co., 2002).

No es de extrañar que gran parte de los resultados del Proyecto Orión estén aún clasificados. Quizá sea mejor para todos no disponer de esas bombas pequeñas y limpias que podrían abrirnos la puerta del espacio, pero también llevarnos al caos en la Tierra. A menos que sea absolutamente necesario: una Orión no tripulada pero muy masiva podría ser nuestra única esperanza en caso de que tuviéramos que alterar la trayectoria de un asteroide en rumbo de colisión con la Tierra. Esperemos no tener que verlo.

Una barrera ante la maldad

, el recientemente fallecido secretario de Defensa estadounidense durante las administraciones Kennedy y Johnson, fue un hombre de su tiempo. La amenaza de la guerra atómica le mantuvo ocupado creando una fuerza equivalente —mejor si “equivalía por encima”— a la de su enemigo al otro lado del . En este caso, un millar de misiles intercontinentales armados con cabezas termonucleares de tipo , de 1,2 megatones cada una.

Disparar estos misiles planteaba un curioso problema, que estuvo a punto de darse al menos tres veces a lo largo de su época dorada. Los sistemas de alerta temprana controlados por el eran sólo el comienzo de una cadena altamente automatizada, en la que el ser humano aparecía poco. Ese ser humano en particular era el presidente de turno de los Estados Unidos, investido así con el dudoso poder de incinerar el mundo al toque de un botón. No se consideraba una característica deseable del sistema poder lanzar por descuido una lluvia de fuego atómico equivalente a concentrar en un instante la energía del Sol recibida por toda la Tierra durante 28 segundos*, así que McNamara insistió en que se implementara una última salvaguarda. Una barrera ante la maldad, la incompetencia o el simple fallo eléctrico de un circuito. Un pin.

Así es. En las profundidades de los silos de los Minuteman, un sistema bajo el abstruso nombre de PAL (Permissive Action Links, algo así como “Enlaces de acción permisiva”, si es que eso significa algo) protegía del lanzamiento extemporáneo a los ominosos misiles. Nada que ver con nuestras actuales tarjetas de débito o teléfonos móviles, se trataba de un sistema considerablemente más seguro: el pin tenía la nada despreciable cantidad de ocho dígitos. Cuando, en una entrevista celebrada a principios de 2004, Robert McNamara se encontró de bruces con las oscuras realidades de la seguridad informática, dicen que se enfureció. Su cara cambió de color varias veces, como la de una sepia con sobredosis de ácido intentando camuflarse en una discoteca. Podían verse las venas hinchadas de su frente y cuello, palpitando como las bielas de una locomotora de vapor. Un spray de partículas cargadas de mala baba (nunca mejor dicho) acompañó sus palabras:

Estoy conmocionado, absolutamente conmocionado e indignado. ¿Quién demonios autorizó eso?

El pobre anciano acababa de enterarse. El (Strategic Air Command) había decidido que el pin del sistema sería éste: 00000000. Lo siento, pero ahora que conocéis el secreto tendré que mataros a todos. Incluso habían instaurado un procedimiento, para ejecutar durante las comprobaciones rutinarias, que verificaría que nadie hubiera cambiado la contraseña por accidente. Los chicos del SAC mantuvieron esta configuración hasta 1977, momento en el que algún alma cándida les convenció de que si el bedel de un silo se apoyaba con un codo un rato en el teclado mientras empinaba el otro, el mundo podría quedar a tan solo una pulsación de botón de la catástrofe. Eso, sin pensar en terroristas a lo Jungla de Cristal, lamentablemente aún sin rodar.

Lo bueno son las risas que se habrían oído de Omaha a Vladivostok. O igual no.


*: Si esta comparación periodística parece te pequeña es que no te haces una idea de lo gordo que es el Sol y de la nanoscópica parte de su energía que cae sobre nuestras coronillas. Tal vez podría haberlo expresado en número de hámsters haciendo girar ruedas por segundo o en botes de Nocilla por campo de fútbol partido por jornada laboral de funcionario al cubo.

Artículo inspirado en Accelerating Future, vía Less Wrong, vía Defusing the Nuclear Threat, a su vez vía Bruce Blair’s Nuclear Column.

Cegadoramente obvio

¿Qué opinión te merece la energía nuclear? ¿Y si se usara energía nuclear para extraer petróleo?

Me siento un tanto ambiguo con la cuestión nuclear, aunque tengo claro que hay una serie de tecnologías que han probado su inseguridad y su carestía, y que debería avanzarse en la industrialización de nuevos procesos que tengan en cuenta la gestión completa de los residuos. Pero eso no es más que mi opinión: supongamos que la tuya, lector, puede sintetizarse con el mantra eusquérico “Nuklearrik? Ez eskerrik asko”.

Seguramente compartamos opinión respecto de los combustibles fósiles. Fuente agotable, cambio climático… Sin embargo, no todos los combustibles que se extraen del subsuelo son iguales. Algunos son más limpios que otros: el gas natural brilla (es un decir) como la alternativa menos contaminante dentro del abanico disponible, mientras que el carbón destaca (es otro decir) como una forma eficaz de teñir de negro todo lo que los humos de su combustión tocan, desde mariposas hasta pulmones, pasando por árboles y edificios. El petróleo queda como una especie de término medio. ¿Todo? No. Igual que el vino, y como cualquier otro producto natural, el petróleo viene casi en tantas variedades como zonas petrolíferas existen, más mezclas y remezclas. West Texas Intermediate, Brent, Dubai-Omán, Saharan Blend, Tía Juana Ligero Venezolano… Parecen variedades de café o ron, pero no es exactamente el caso, aunque determinados cafés expresos en Italia, Portugal y (sobre todo) Turquía sean casi indistinguibles del crudo.

Más racionalmente, las diferentes variedades pueden clasificarse en un eje dulceácido, donde la acidez denota la cantidad de azufre que acompaña al combustible. Un petróleo más ácido contiene más azufre y es por tanto más susceptible de producir efectos tan adorables como la . También hay petróleos ligeros y pesados, dependiendo de su densidad. Los mejores crudos, tanto desde el punto de vista del coste de refinado, rendimiento y efectos sobre el medio ambiente son los dulces y ligeros, aunque en términos alimenticios esto parezca un contrasentido, sobre todo para los que luchamos día a día contra los kilos de más.

En Alberta, Canadá, se extrae un petróleo francamente pésimo (aunque rentable) de las arenas bituminosas de Athabasca en Fort McMurray. Como la arena no es combustible, es necesario emplear algún método industrial para extraerlo. Este procedimiento requiere de la combustión de grandes cantidades de gas natural para calentar una mezcla de agua y arena. Quemar gas para obtener petróleo: si no fuera porque el rendimiento energético final es positivo, parecería algo absurdo. Tan absurdo parece que la Royal Dutch Shell ha desarrollado un sistema de extracción alternativo basado en cilindros calefactores como las barras que llevan los calentadores eléctricos del baño, pero a lo grande. Éstos cilindros se introducirían en el yacimiento e irían separando poco a poco el petróleo de su medio sólido; entonces podría ser bombeado de modo convencional. Los elementos calefactores, como sus homólogos del baño, serían eléctricos. También consumirían una barbaridad de megavatios-hora.

La propuesta parece cegadoramente obvia. ¿Y si construimos una central nuclear para alimentar los pozos de petróleo? Visto con perspectiva, parece haber algo profundamente erróneo en el plan. Tanto, que podría llevarse a cabo.