La NASA podría enviar una sonda a un exoplaneta “potencialmente habitable” a 4 años luz de la Tierra

La NASA podría algún día enviar una sonda propulsada por fusión a Próxima Centauri b , un exoplaneta potencialmente habitable ubicado a poco más de cuatro años luz de la Tierra. Nuevas investigaciones indican que la misión podría completarse en el plazo de una sola vida humana. Próxima b, descubierta en 2016, orbita la estrella enana roja Próxima Centauri y es el exoplaneta conocido más cercano a nuestro sistema solar . Los científicos creen que se encuentra dentro de la zona habitable de su estrella, la región donde las condiciones podrían permitir la existencia de agua líquida, un prerrequisito para la vida tal como se la conoce actualmente.

La posibilidad de explorar Próxima b directamente se ha considerado durante mucho tiempo técnicamente inviable debido a las inmensas distancias involucradas. Sin embargo, un diseño teórico de misión, delineado por la ingeniera aeroespacial Amelie Lutz, de Virginia Tech, sugiere que una nave espacial de 500 kg, propulsada por un motor compacto de fusión nuclear, podría llegar al planeta y entrar en órbita en aproximadamente 57 años.

En su tesis de maestría, comentada en el sitio web Universe Today , la Sra. Lutz escribió: «Los recientes avances significativos en la producción de energía mediante fusión nuclear permiten un análisis realista de los sistemas de propulsión de fusión para naves espaciales. Este estudio proporciona un marco para misiones espaciales a gran escala a Próxima b».

A diferencia de los conceptos interestelares ligeros como Breakthrough Starshot, que propone enviar sondas a escala de gramos impulsadas por láseres terrestres, el estudio de Lutz se centró en una nave espacial científica a gran escala que transportaba un conjunto robusto de instrumentos diseñados para operaciones orbitales y observación detallada.

La sonda estaría equipada con 11 instrumentos, incluyendo espectrómetros de imagen, magnetómetros y herramientas de sondeo del subsuelo capaces de analizar la atmósfera, la composición superficial y la estructura interna de Próxima b. La potencia y la propulsión de la nave espacial serían proporcionadas por un reactor de fusión nuclear que funcionaría con combustible de deuterio-helio-3 (D–He3), una combinación conocida por su alta eficiencia energética y una radiación neutrónica relativamente baja.

Lutz comparó tres diseños de propulsión de fusión: el cohete impulsado por fusión (FDR), el sistema de confinamiento electrostático inercial (IEC) y el motor de microfusión iniciada por antimateria (AIM). Cada uno se analizó con cuatro tipos de combustible: deuterio-deuterio (D–D), deuterio-tritio (D–T), protón-boro-11 (p–B11) y deuterio-helio-3 (D–He3). La combinación de un FDR con combustible D–He3 resultó ser la más viable.

Concluyó: «El análisis indicó que un sobrevuelo lento y una órbita acotada son los más ideales para la recopilación de datos. Estos solo pueden ser respaldados por el FDR, que emplea D-He3 con una duración de misión de 57 años».

La misión se basaría en el uso de lentes gravitacionales para transmitir datos a la Tierra. Al situar la nave espacial en el lado opuesto de Próxima Centauri y alinearla con precisión con la Tierra, las señales podrían amplificarse mediante el campo gravitacional de la propia estrella, lo que podría permitir comunicaciones de banda ancha a distancias interestelares.

Aunque el helio-3 es escaso en la Tierra, se ha identificado en mayores cantidades en el regolito lunar. Algunas agencias espaciales y empresas privadas han propuesto previamente la Luna como una futura fuente de helio-3 para la generación de energía de fusión terrestre. Sin embargo, la viabilidad de la extracción a gran escala sigue siendo incierta.

El sistema de propulsión descrito en el trabajo de Lutz sigue siendo teórico. La propulsión por fusión aún no se ha demostrado en el espacio, y la fusión D–He3 no se ha logrado en condiciones operativas. Aun así, el análisis ofrece un modelo estructurado para el desarrollo de misiones interestelares de largo alcance basado en las tendencias actuales en la investigación sobre fusión.

Próxima Centauri b tiene aproximadamente 1,3 veces la masa de la Tierra y completa una órbita alrededor de su estrella anfitriona cada 11,2 días terrestres. Recibe aproximadamente el 65 % de la luz solar que recibe la Tierra. Sin embargo, las estrellas enanas rojas son conocidas por sus intensas erupciones estelares, que podrían destruir la atmósfera de un planeta o exponer su superficie a altos niveles de radiación. Se desconoce si Próxima b ha conservado un campo magnético o una atmósfera protectora.

A pesar de estas incertidumbres, Próxima b sigue siendo uno de los objetivos más atractivos en la búsqueda de vida más allá del sistema solar. Aparece en prácticamente todas las listas de exoplanetas potencialmente habitables elaboradas por astrofísicos y científicos planetarios.

Otros candidatos incluyen LHS 1140 b, un planeta rocoso de aproximadamente 1,7 veces el tamaño de la Tierra, ubicado a 40 años luz de distancia; TRAPPIST-1e, uno de los siete planetas del tamaño de la Tierra en el sistema TRAPPIST-1; TOI-700 d, ubicado a 101 años luz de distancia en la constelación Dorado; y Kepler-442b, que orbita una estrella de tipo K relativamente estable a 1.200 años luz de la Tierra.

Cada uno de estos planetas cumple los criterios básicos de habitabilidad potencial: una masa similar a la de la Tierra, una órbita dentro de la zona de habitabilidad de su estrella anfitriona y evidencia preliminar que sugiere la posible presencia de atmósfera. Sin embargo, sus distancias dificultan considerablemente su acceso, lo que refuerza la idea de que Próxima b es el candidato más accesible para la investigación científica directa.

Si bien actualmente no existen planes confirmados de la NASA para una misión a Próxima b, la agencia ha financiado varios estudios avanzados de propulsión en el marco de su programa Conceptos Avanzados Innovadores de la NASA (NIAC). El estudio de la Sra. Lutz representa uno de los conceptos de misión más detallados publicados hasta la fecha, enfocado en una misión interestelar completamente orbital.

Concluyó: «El trabajo futuro incluye la investigación de los requisitos para la comunicación de datos a la Tierra y la implementación de una arquitectura de toma de decisiones autónoma que guíe la nave espacial a distancias extremas».

Si se lanza dentro de las próximas décadas, una misión de este tipo podría devolver datos de Próxima b antes de finales del siglo XXI.