Yo estoy convencido de que el principal problema de ir a Marte o de viajar por el Sistema Solar es que, ahí fuera, no hay WiFi. Ni GPS. Cosas tan aparentemente sencillas como saber dónde está una sonda o poder comunicarse con ella se vuelven retos tecnológicos de primer orden en el espacio.
Lo curioso es que una tecnología que lleva entre nosotros poco más de un siglo, los rayos X, puede ser la respuesta a todos nuestros problemas espaciales. Con tecnologías basadas en ellos, podríamos transmitir gigabits por segundo a través del sistema solar e incluso crear el sistema de navegación interestelar definitivo. Y no es sólo una teoría, ahora el Centro Goddard de la NASA se prepara para la primera demostración de esta tecnología en el espacio.
La revolución espacial será 'radiografiada'
Aunque, a veces, pasen desapercibidos, los rayos X tienen mucha vida más allá de los hospitales y los servicios de imagen para el diagnóstico. Sus propiedades físicas, la abundancia de objetos celestes que los emiten y el desarrollo de las tecnologías, los hacen especialmente interesantes para la comunicación y la navegación espacial.
Desde hace unos años, la saturación del espacio electromagnético ha obligado a las Agencias Espaciales a buscar tecnologías basadas en ondas con frecuencias más altas. En este sentido, ,y en principio, los rayos X "no sufren dispersión en el medio interestelar" y sus propiedades físicas los hacen muy fiables; permiten una gran direccionalidad y requieren el uso de terminales relativamente pequeños. Estas tecnologías (y la precisión que podemos conseguir gracias a ellas) han abierto la puerta a cambiar la forma en que transmitimos información por el espacio.
Y es algo que ya estamos empezando a aterrizar porque la óptica de rayos X no es un terreno nuevo y nos está permitiendo desarrollar tecnologías eficientes y de bajo coste. Podemos decir que las tecnologías fundamentales para procesar rayos X ya existen o están en las últimas fases de desarrollo. Por ejemplo, ya disponemos de detectores de silicio de un tamaño muy reducido y los desarrollos de miniaturización van a toda máquina. De hecho, la NASA ha metido lo necesario para probar la tecnología en un satélite GPS.
XNAV o el "usted está aquí" del espacio
Aunque es cierto que la comunicación con rayos X (XCOM) puede ser un salto adelante para la exploración espacial, la revolución no vendrá por ahí. A medio plazo, la aplicación más importante de estas tecnologías vendrá de otro lado: de la navegación espacial.
Hay muchos cuerpos celestes que emiten en la banda del espectro electromagnético de los rayos X. Entre ellos, podemos encontrar agujeros negros y estrellas de neutrones. Precisamente, hay un tipo de estrellas de neutrones que emiten 'pulsos' de radiación electromagnética a intervalos sorprendentemente regulares, los famosos púlsares. Y, dentro de estos, los púlsares de milisegundo tienen tal regularidad que "podrían competir con cualquiera de nuestros relojes atómicos".
Con las señales de estos púlsares de milisegundo, que son detectables desde cualquier lugar del Sistema Solar, podría desarrollarse todo un GPS espacial, un sistema de navegación tremendamente preciso que le diera la vuelta a nuestra forma de encarar los viajes espacial.
Más info | The Role of X-rays in Future Space Navigation and Communication
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SpaceWorm
Buenas,
Primero decir que me ha parecido muy interesante el tema, imagino que por estar relacionado con lo que estudio jajajaja. Ahora, quería comentar un par de apreciaciones.
En cuanto a la primera afirmación "los rayos X "no sufren dispersión en el medio interestelar" y sus propiedades físicas los hacen muy fiables".
Me he fijado que lo pones entrecomillado, pero igualmente creo que sería conveniente aclarar que ninguna onda electromagnética (entre ellas los rayos X) sufre de dispersión en un medio interestelar si asumimos éste como "vacío". El problema es que esto no es tal y tenemos polvo, gas, y sobretodo fuentes energéticas en forma de gases y átomos ionizados (como las erupciones solares) y fuertes campos electromagnéticos (como las manchas solares). Esto hace que cualquier onda EM sufra de dispersión en su propagación, y esto incluye a los Rayos X, la gran ventaja es que en comparación a otras frecuencias, tanto estos como los rayos gamma debido a tener una longitud de onda menor es capaz de atravesar los medios con "menor problema" en comparación a otras ondas EM (como el visible, los UVA, los infrarrojos o las ondas de radio).
En cuanto a "permiten una gran direccionalidad y requieren el uso de terminales relativamente pequeños."
Aún se está en ello, y falta todavía cierto tiempo hasta que llegue a miniaturizarse por completo un sistema emisor-receptor. Cierto que fotoreceptores de rayos X son relativamente fáciles de fabricar y sobretodo hacer en miniatura, pero la tecnología relativa a la fabricación de lásers de rayos X necesarios para poder enviar los datos de manera direccional y con mínima dispersión (https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_laser) todavía está algo en pañales (y sino, mirad el tamaño de este láser de rayos X https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_laser#/media/File:Prague_asterix_laser_system-interaction_chamber.jpeg). La prueba es que el demostrador que la NASA enviará sólo es un receptor de rayos X y no un emisor.
Repito, muy interesante.
Ah, tanto que decimos que en España no se investiga, en Barcelona se trabaja en el diseño y aplicaciones de este tipo de lásers en el Instituto de Ciencias Fotónicas (https://www.icfo.eu/research).
alons0
1-No se llamaria GPS, pero lo doy por valido.
2- Que los rayos X sirvan para posicionarnos en el espacio vale, pero de hay a que sea el medio de comunicacion en el espacio, si quiera del futuro, creo que es demasiado.
Sinceramente, y que alguien me corrija si me equivoco, pero el sistema de comunicación mas eficaz que tendremos en el futuro, incluso en el espacio, será la comunicacion cuantica.
Gracias al entrelazamiento cuantico podriamos comunicarnos entre dos puntos del espacio al instante. Fuera cual fuera la distancia. Sin ruido o interferencias que pudieran afectar al mensaje. Y dejo para otro dia la seguridad que aportaría un sistema de comunicacion cuantica.
Ahora bien, la comunicación por rayos X quizá sea una realidad a medio plazo, y sin embargo para la comunicacion cuántica tengamos que espera algo mas.
(No se si he dicho alguna barbaridad. Si es asi corregidme please)
johnny_b_goode
La falta de mejores comunicaciones y localización no será el principal problema.
playstorefan
Impresionante hasta donde ha llegado la tecnología.
oskar.calvo
Buenas tengo una duda.
No se si los rayos X que emiten los cuerpos celestes tienen una firma que los hace únicos, pero si fuese así, podría hacerse como se hace con el posicionamiento actual en el que usando el mapeado que ha hecho google con las redes wifi de todo el planeta, y se utiliza para posicionar a los usuarios de Android.