Los futuros astronautas que viajen a estrellas y galaxias distantes a velocidades cercanas a la de la luz no podrían recibir comunicaciones desde la Tierra hasta que su nave llegue a su destino, con la excepción de un breve período después del lanzamiento, según los resultados de un estudio científico recientemente publicado.
Cuando se trata de comunicaciones a velocidades cercanas a la de la luz, las leyes de la física parecen estar muy en nuestra contra. Es cierto que en la Tierra el desfase entre enviar un mensaje y recibirlo apenas se nota. Sin embargo, a mayores distancias surgen mayores problemas. Por ejemplo, un satélite que orbita Marte puede tardar entre 5 y 20 minutos en recibir un mensaje de la NASA y más de 22,5 horas en llegar a la sonda Voyager 1, que actualmente se abre paso a través del medio interestelar a una distancia de más de 15 mil millones de millas. de la tierra.
Según los resultados de un artículo reciente publicado en la plataforma de intercambio de investigaciones arXiv, el problema de la comunicación de largo alcance se vuelve mucho más complicado cuando la nave espacial con la que intentas hablar viaja a una velocidad cercana a la velocidad de la luz. Tal como están las cosas, los viajes a velocidades cercanas a la luz siguen firmemente en el ámbito de la ciencia ficción. Sin embargo, el hecho de que una tecnología parezca actualmente imposible no significa que algún día no se inventará, especialmente si se tiene en cuenta el ritmo de progresión tecnológica de nuestra especie.
Después de todo, apenas 66 años separaron la invención del vuelo propulsado en 1903 y los primeros pasos de la humanidad en la Luna en 1969. ¿Quién puede decir de qué seremos capaces dentro de unos pocos siglos? Para prepararse para tal eventualidad, los autores del estudio arXiv intentaron examinar las dificultades de comunicación que podrían enfrentar las naves espaciales que viajan a velocidades cercanas a la luz.
El estudio tuvo en cuenta dos escenarios de misión distintos en los que las naves espaciales enviaban mensajes mientras viajaban desde un punto de lanzamiento/partida hasta un lugar de aterrizaje distante. El primer escenario exploraba el destino solitario de una nave espacial que experimentaba una aceleración constante e interminable, mientras que la segunda misión, más realista, involucraba una nave espacial que aceleraba en la primera mitad de su viaje, antes de desacelerar en preparación para el aterrizaje.
En ambos casos, las comunicaciones enviadas hacia y desde la nave espacial están codificadas en fotones (partículas de luz), que viajan constantemente a la velocidad de la luz (670.616.629 millas por hora) mientras se encuentran en el vacío del espacio, según la teoría de la relatividad especial de Einstein. .
Este límite de velocidad cósmica, junto con otros efectos relativistas, crearía problemas profundos para las naves espaciales cercanas a la velocidad de la luz al intentar mantenerse en contacto con la civilización que había dejado atrás. Según los cálculos de los investigadores, una nave espacial que experimente La aceleración constante sería capaz de recibir mensajes durante las primeras etapas de una misión, y la latencia de la señal aumentaría hasta que la tripulación finalmente alcanzara un punto de «horizonte de eventos». Después de esto, los fotones enviados desde el lugar de lanzamiento nunca serían detectados por la nave espacial en viaje, dejándola aislada mientras avanzaba a través del vacío del espacio.
El segundo perfil de misión, más realista, resultó ser más complejo. En este escenario, la nave espacial saliente pudo recibir comunicaciones desde su lugar de lanzamiento durante un tiempo relativamente corto, antes de que también se viera sumida en un apagón de comunicaciones, después del cual la nave no interceptaría más mensajes desde el punto de origen. hasta llegar a su destino.
Mientras tanto, el barco sería capaz de enviar transmisiones unidireccionales al sitio de lanzamiento y recibir mensajes desde su destino final durante toda la misión. Sin embargo, los mensajes enviados al destino por la nave espacial no se recibirían hasta poco antes de que llegara la propia nave.
La naturaleza relativa del paso del tiempo añadiría otra capa de complejidad a los viajes interestelares. Los experimentos han demostrado que el tiempo progresa de manera diferente dependiendo de dónde te encuentres en el universo y de lo que estés haciendo.
Por ejemplo, los relojes colocados cerca de objetos celestes extremadamente masivos, o colocados en una nave espacial que viaja a una velocidad cercana a la de la luz, parecerían funcionar más lentamente en comparación con uno sostenido por un observador externo que observa desde un lugar relativamente estacionario en el vacío del espacio. . Este es un efecto conocido como dilatación del tiempo, que está en acción constantemente, pero apenas se nota en el día a día en la Tierra.
Sin embargo, en una nave espacial que se mueve a una fracción de la velocidad de la luz, la dilatación del tiempo (junto con otros efectos) podría actuar para deformar las comunicaciones entrantes, estirándolas o comprimiéndolas dependiendo de quién transmitiera o recibiera los mensajes. También haría que pasara menos tiempo para los astronautas a bordo de una nave espacial cercana a la velocidad de la luz que para las personas que tripulan un puesto de avanzada planetario.
Los problemas enumerados en el documento harían preferible una misión robótica autónoma a una con una tripulación humana, quienes sin duda sentirían profundamente los efectos del aislamiento de la civilización que habían dejado atrás durante períodos prolongados de apagón.
Durante los períodos relativamente breves en los que es posible la comunicación con el hogar, los tiempos de espera extremos entre mensajes harían que las comunicaciones bidireccionales sean, como mínimo, un desafío. En cambio, los autores sugieren que las misiones podrían depender de comunicaciones unidireccionales.
Anthony es un colaborador independiente que cubre noticias científicas y de videojuegos para IGN. Tiene más de ocho años de experiencia cubriendo avances de última hora en múltiples campos científicos y no tiene absolutamente ningún tiempo para travesuras. Síguelo en Twitter @BeardConGamer