ESTRATEGIAS DE TRANSPORTE SUSTENTABLE RTR

 

ESTRATEGIAS DE

TRANSPORTE SUSTENTABLE:

 

EL PROPULSOR EOLICO

RETRO-ROTATORIO

 

POR  MARIO GUILLERMO ACOSTA

 

2004 ©  CIFRA SPACE REVIEW

PAPER RFE#098-10/2004

 

 

 

 

 

 

 

 

a. INTRODUCCIÓN

 

El concepto de transporte sustentable se refiere a la tendencia que hoy existe a nivel mundial por desarrollar sistemas de transporte menos agresivos con el ambiente, más eficientes y más económicos, y ello tanto desde el punto de vista de adquisición, operación y mantenimiento de los vehículos, de su estructura y método de propulsión, como desde el de la superestructura que les sirve de soporte, que los viabiliza a todos los niveles: en la tierra, en el mar, bajo el mar, en el aire y en el espacio exterior, de viaductos, ferrovías, carreteras y puertos, redes de comunicación y telemetría, etc.  

 

El primer punto esencial en este nuevo esquema es romper la peligrosa dependencia que hoy tenemos de los combustibles fósiles, para mantener operando toda la serie de vehículos que hemos creado y hoy producimos en gran escala a todos los niveles y en todo el mundo.  Para mantener los < 200 millones de vehículos de todo tipo que hoy ruedan por las carreteras y ferrovías el mundo, los varios millones de barcos y submarinos,  los cientos de miles de aviones, helicópteros y otros vehículos aéreos, y los cientos de plataformas espaciales permanentes, en los más de cien lanzamientos que hoy hacemos por año al espacio. No olvidemos que el combustible que consume cada avión por pasajero es equivalente al que consumiría ese mismo pasajero de ser llevado a su sitio de destino en un vehículo terrestre privado estándar.

 

A nivel de la lanzadera espacial la proporción hoy es por supuesto inmensamente superior: de < 2.500 TM/kg de carga útil impulsada. Además, ya en  el espacio exterior, en condiciones de micro-gravedad, estos propulsores deben servir vehículos tanto de transporte interplanetario, como controlar las diferentes categorías de plataformas de operación, orbitales, planetarias, de sondas de exploración, y en un futuro no muy lejano, de vehículos de recolección de basuras cósmicas, de trasbordo orbital, de patrullaje para control y vigilancia, etc.

 

Nosotros solo lograremos superar esta dependencia cuando hayamos desarrollado un propulsor alternativo totalmente eléctrico de alta capacidad de potencia (en el rango de los 100 KVA por pasajero y/o TM), con una autonomía efectiva mínima en el rango de las 8 horas de transporte entre cargas, en un vehículo terrestre tipo suburbano (SUV), como  las camionetas todo terreno, o a nivel aeronáutico, mínimo tipo avión jet ejecutivo con propulsión eólica, y cuando logremos imponerlos en el mercado a nivel global.

 

Estos propulsores podrán estar alimentados inicialmente por motores primarios de tipo híbrido: un motor de combustión interna impulsa un moto-generador eléctrico en régimen continuo, i.e., sin estar sometido a las cargas variables de impulsión vehicular. Ello hará que el régimen de operación del motor primario sea más limpio y su capacidad de impulsión menor, por propulsar solo al generador y no a la totalidad del vehículo, convirtiéndose así más bien en una especie de “estárter” para el sistema moto-generador total.

 

Un esquema alimentado por motores de hidrógeno hará al sistema totalmente limpio e independiente del consumo de combustibles fósiles. El  esquema alternativo alimentado por motores eólicos, que transformen la energía cinética adquirida por el vehículo al avanzar, en eléctrica, por medio de un captador eólico a base de hélices exteriores, e incluso, en un diseño más avanzado, de una micro-turbina que no solo lo capte, sino que además lo concentre y potencialice, por inyección de H2, por ejemplo, o de He3, en su cámara de combustión, en un esquema futuro más avanzado.   

 

Estos después si podrán ser totalmente eléctricos,  con motores primarios a base de pilas de combustible (de membrana de intercambio de protones, por ejemplo) de gran potencia, o híbridos limpios, como moto-generadores eléctricos asistidos por acumuladores de energía cinética, que compensen los excesos de demanda de carga con la pila de combustible, dado que el propulsor es en sí un acumulador de energía cinética, que por un sistema de compensación digitalizado, bien podría minimizar los consumos efectivos.

 

El generador también podría estar asistido por un acumulador de electrones libres en suspensión, un sistema muy prometedor, ya muy avanzado en su etapa de desarrollo en Inglaterra, que ayudará mucho a racionalizar la productividad de grandes centrales eléctricas de todo tipo en todo el mundo.

 

Generadores PV (foto-voltaicos) también podrán auxiliar directamente a grandes vehículos, como dirigibles de carga, transatlánticos o aviones de gran envergadura y poca potencia –eólicos en esencia-, o potenciarse para servir desde grandes redes espaciales de transmisión de potencia vía microondas, enlazadas por centrales de captación de gran capacidad a redes de  redistribución terrestres, marítimas o espaciales, que a su vez irradian por rectenas a los vehículos individuales, haciendo de este esquema celular un servicio semejante al de interconexión de redes de telefonía móvil.

 

Algo que bien puede convertirse en la norma a largo plazo, al desarrollarse el sistema para ser aplicado a todo tipo de vehículos, a todos los niveles, en tierra, en el mar, en el aire y en el espacio, para vehículos de pasajeros, de carga, utilitarios, máquinas herramienta, y en general, de uso privado, empresarial, comercial o público. Este esquema sería muy eficiente para utilizarlo en el espacio, sobretodo para alimentar a vehículos que discurran por “corredores de tránsito”  entre los principales puntos de destino ya establecidos, siempre que la intensidad de la radiación generada disponible así lo permita. Solo la propulsión electro-cinética permanente hará viable un esquema semejante en el espacio.

 

Pero semejante sistema sería especialmente útil en la Tierra, donde existen ya cientos de millones de vehículos de uso general que deberemos transformar, así como millones de vehículos de carga terrestres y marítimos, cientos de miles de vehículos aéreos de todo tipo, y miles de vehículos espaciales orbitando alrededor del sistema Tierra-Luna,  que deberemos alimentar.

 

 

b. TRANSPORTE GENERAL AUTOMOTRIZ

 

 

Por supuesto, que la aplicación del propulsor electro-cinético Retro-Rotatorio a vehículos terrestres, incrementará la capacidad propulsora de este tipo de motores,  proveyendo mayor potencia, autonomía y velocidad, así como mayor flexibilidad. Con el esquema de alimentación fotovoltaica satelital de microondas, la autonomía sería prácticamente ilimitada, pues solo bastaría con tener una rectena y estar dentro del radio de cobertura del servicio de microondas de carga  para tener alimentación de potencia disponible permanentemente –a un costo, por supuesto, específico, muy semejante al costo de consumo de propelentes químicos o inferior, cobrable por un esquema semejante al de telefonía pública celular. Un sistema de cogeneración eólico lo haría radicalmente más eficiente y económico, reemplazando definitivamente a los sistemas disponibles hoy con la red de distribución de combustibles, lo que hará de la motorización eléctrica una alternativa efectiva realmente superior, la tecnología del futuro a largo plazo. 

 

Ello hará posible además desarrollar toda una nueva gama de vehículos híbridos con  varias categorías de motores primarios acoplados, como un moto-generador eólico acoplado al propulsor retro-rotatorio, asistido por un mini-motor de combustión interna de Hidrógeno, o por una turbina eólica, ambos con pila de combustible incorporada al sistema eléctrico, o el propulsor cinético actuando también como un acumulador cinético alimentado por una rectena de captación de potencia de la red general fotovoltaica de microondas…

 

Además, el vehículo en sí mismo también podrá ser de carácter híbrido, i.e., podrá ser un  vehículo de doble o triple propósito, ser por ejemplo, anfibio o “transatmosférico”, es decir, ser un vehículo aeronáutico con capacidad espacial, y aún ser un avión espacial con capacidad anfibia o sumergible, un volador hidrodinámico operable bajo el agua.

 

Así, al ser “transformable” podrá desplegar alas rotatorias o fijas plegables, para transformar su configuración externa de vehículo terrestre a aéreo, marino o submarino, i.e.,  para operar en tierra con equipo rodante normal, volar con alas fijas desplegables, deslizarse en el mar como un hidroavión-, o convertirse en otro tipo de vehículo aeronáutico –en dirigible o helicóptero, por ej.-, al poder anclarse a un dirigible para transformarse así en un aeróstato –como veremos en detalle un poco más adelante-, o si tiene la superestructura apropiada, convertirse en un submarino o en un orbitador, como acabamos de sugerir y también veremos después en detalle. 

 

Para sumergirse solo basta con tener aletas replegables en el cuerpo del vehículo mismo, con sus correspondientes controles. La velocidad con la cual podrá conducirse bajo el agua, producida a partir de los mismos retro-rotores sin ningún transmisor ni actuador externo, le permitirá “volar” en ella sin necesidad de lastres.   Para orbitar “solo basta” con tener un propulsor de un metro y medio de radio que pueda desarrollar una impulsión constante de 11 m/seg en la alta atmósfera.  Algo que solo podrá lograrse aplicando los máximos beneficios logrados en desarrollo de materiales, suspensión magnética y rotación extrema –en el rango de las 50,000 RPM-, además de todos los demás sistemas de control y superestructura necesarios para salir al espacio, superestructura que puede ser compatible por extensión, con la aplicación submarina.

 

Esta norma para aplicaciones “trans-atmosféricas” espaciales es la que nosotros llamamos el Avión (o Lanchón) Aero Espacial Retro-Rotatorio.  Ello hará posible –al estandarizarse su uso- tener un “avión espacial” en el garaje de la casa, algo que no estará por supuesto al alcance de todo el mundo, pero que será posible como veremos después.

 

A nivel general, lo más importante es poder desarrollar un propulsor  eléctrico  con la suficiente potencia y autonomía, que lo haga accesible a todas las categorías de aplicación –de pasajeros y de carga- en transporte de carretera. Y ello no simplemente con motores eléctricos estándar aplicados a las ruedas del vehículo, sino con propulsores electro-cinéticos independientes de mayor capacidad y tamaño.

 

Como el motor primario deberá impulsar básicamente un moto-generador, y no al vehículo en sí, la configuración híbrida con un motor eólico, asistida por un motor de combustión interna –diesel o de gasolina primero, y de hidrógeno o superior al final- para las fases de mayor demanda de potencia, o con menor flujo de aire, permitirá aplicarlo prácticamente a todas las áreas básicas mas importantes, haciendo de este esquema el sistema más eficiente de transporte terrestre.

 

Para sistemas sin aire –no combustibles o eólicos- este podría reemplazarse por pilas de combustible de alto poder asistidas por un acumulador, el cual puede ser de iones  libres en suspensión, o de energía cinética, o ambos, en sistemas híbridos compensados.

 

Un sistema a largo plazo muy superior será el de propulsores alimentados directamente por rectenas captadoras de energía fotovoltaica espacial radiada –por microondas- hacia un sistema repetidor próximo el vehículo, o de alimentación por cable en estaciones conectoras a la red pública de 240 V, asistidos por condensadores fluidos  de potencia,  independientes de la acumulación cinética que en sí proveerá el Retro-Rotor.

 

Ello hará este sistema muy efectivo para aplicaciones de trasporte pesado, e.g., para trasporte público de pasajeros, de carga contenerizada, comercial o privada de hasta 45 TM, en categorías que bien podrán ir desde vehículos de hasta 4 TM, de 4 a 10, de 10 a 25 y de 25 a 45 TM, incluídos vagones de trenes MagLev o de transporte férreo general “avanzado”, i.e., con propulsión cinética/eólica híbrida.  Ello por supuesto, para vehículos sin sistemas aero o hidrodinámicos de espacio abierto. 

 

 

c. EL AVION EOLICO

 

Este esquema de propulsor electro-cinético acoplado a un moto-generador eólico es muy importante para transformar la industria aeronáutica. Aquí el propulsor tendrá que ser retro-rotatorio. Las turbinas servirán solo para impulsar a los generadores, en el esquema eólico, y como “estárter” o arrancadores, para impulsar al vehículo en las fases de mayor carga –durante el despegue, aterrizaje o anclaje, por ejemplo-. En la fase de crucero las turbinas solo servirán de captadores eólicos, sin consumir combustible, impulsando a los generadores en régimen de crucero.

 

Ello redundará en un enorme ahorro de costos de operación y hará viable el transporte económico de alta velocidad –supersónico de gran altura- y por ello no solo  intercontinental sino también continental, volando sobre los 35,000 m. para evitar que el estampido sónico llegue al suelo, haciendo accesible el parámetro Reagan de vuelos suborbitales de menos de dos horas, a las rutas de mayor demanda en Europa, el CIS, Asia central, el medio y el extremo Oriente, Norte y Suramérica, así como entre ellos.  El cual será “fácilmente” extensible en vuelos orbitales, no solo a los destinos Tierra-Luna, sino también a la larga, a los destinos Tierra-Marte, Tierra-Venus y Tierra – asteroides Apolo (los más próximos).

 

d. EL DIRIGIBLE EOLICO

 

Otra aplicación muy importante al transporte aéreo es su combinación con dirigibles. Estos vehículos llevarán el concepto de transporte sustentable al transporte aéreo de carga, en gran escala, al hacer viable llevar series de contenedores directamente del punto de fabricación al de consumo, eliminando totalmente las trasferencias.

 

Así por ejemplo, un productor de petróleo podrá llevar en dirigibles de gran capacidad, digamos de 50,000 TM, hasta 1,000 contenedores con destino a una refinería en particular, situada al otro lado del mundo, o uno de carbón térmico, desde la boca de mina hasta una planta de generación termoeléctrica en otro continente, o uno de café, desde una planta exportadora de trillado, digamos en Colombia, a una tostadora en Finlandia, por ejemplo, en vehículos que podrán ir a una velocidad promedio de 180 km/h. Ello evitará trasportes masivos (de +300,000 TM), enormemente dañinos en términos ecológicos, cuando el sistema falla. (Cif., el Exxon-Valdez, el Erika, el Prestige, etc.).

 

Al eliminar las trasferencias, el dirigible se hace muy eficiente ambientalmente, en especial para acceder a zonas muy aisladas o carentes de infraestructura, como grandes planicies, desiertos y lagos, y en el mar, como siempre dentro del techo operacional de los 2,000 MSNM. Ello ahorrará costos enormes de infraestructura de trasbordo, como puertos, carreteras, ferrocarriles, etc., con su costo ambiental cada vez mayor, así como también, lo harán muy deseable para turismo de observación a baja altura, en zonas únicas muy poco accesibles, o a destinos de turismo extremo.

 

 

e. EL HELICOPTERO DE ALTA VELOCIDAD

 

Otra aplicación muy importante del propulsor eléctrico a vehículos aéreos, es su aplicación a helicópteros de alta velocidad. El esquema eólico aquí también se emplea a fondo plenamente, reduciendo el costo operacional tradicional de estos sistemas, sin cobrar la velocidad. Pues aquí el helicóptero podrá viajar a velocidades muy próximas a la sónica, sin cambiar su configuración actual.  Con configuración avanzada apropiada para vuelo supersónico, este bien puede lograrlo, como cualquier otro tipo de aeronave de ala fija, aproximándose por ello al esquema del avión delta. 

 

Por supuesto, que esta será una aplicación de alto rendimiento para transporte ejecutivo, de valores, de emergencia, de seguridad y de defensa, o similares, no de gran capacidad o tamaño, sino sobretodo, de gran flexibilidad y eficiencia, y de alcance tipo continental, para servir, por ejemplo, plataformas de exploración o explotación petrolera, zonas de explotación agroindustrial, ganadera o forestal, o de minería en general, para no hablar sino de algunas aplicaciones muy importantes. Para uso general privado, el vehículo tradicional propulsado con el esquema eólico reducirá el costo operacional, haciéndolo aún más accesible y popular.

 

Un nuevo tipo de helicópteros que también será posible desarrollar es el basado en sustentación magnética –en cambio de la aerodinámica- aprovechando el intenso campo magnético terrestre.  Este esquema más futurista, más emparentado con los descritos por los observadores de Ovnis, hace pensar en una categoría de vehículos totalmente nueva muy emparentada con estos modelos. Ello solo será posible cuando, además del propulsor y los superconductores magnéticos que generen un campo suficiente para sustentar el vehículo,  también dispongamos de una fuente de energía directa de alto poder y peso muerto mínimo compatible con la aplicación buscada, como con la red de captación de rectenas, por ejemplo, pero de gran potencia. 

 

f. EL AEROMOVIL

 

En un esquema menos avanzado que el del helicóptero de alta velocidad, pero sí más ágil y flexible, de nivel suburbano, está el concepto del Aeromóvil o carro volador para uso privado.  Este consiste en introducir hélices de sustentación vertical alrededor del vehículo, no en su eje central como en el helicóptero, sino distribuidas por pares de dos, tres o cuatro impulsores laterales a lado y lado de la cabina.  Estas son hélices de diseño avanzado que funcionan como ventiladores que además producen propulsión auxiliar, control y guía por medio de alerones direccionales en la boca de salida de las mismas.

 

En nuestro caso estos ventiladores son reemplazados por impulsores verticales o sustentadores retro-rotatorios, alimentados a su vez, por un moto-generador híbrido: una turbina y/o un motor de combustión interna acoplados al generador, el cual a su vez alimenta al propulsor principal retro-rotatorio y a los sustentadores.  La turbina actúa como un generador eólico aumentando el rendimiento del vehículo, su potencia de impulsión de salida, su autonomía, capacidad de carga y flexibilidad de uso.

 

Un vehículo para 5 pasajeros y 1 TM de carga útil podría servir destinos dentro del rango de los mil kilómetros de distancia, a cualquier punto y en cualquier momento.  Vehículos menos poderosos podrían servir dentro del rango de servicio urbano Premium de máxima categoría y prioridad. 

 

Este es un tipo de vehículo visualizado en películas de ciencia ficción como “El quinto elemento”, y en su versión superóptica, en “Volver al futuro”.  Pero yo no creo que este tipo de vehículos lleguen a congestionar nunca las grandes metrópolis del futuro, aunque por su configuración sí podrán servir y aparcarse directamente en el muelle de acceso o ventana de un piso superior de cualquier edificio alto. Un servicio vital para salvar vidas en caso de incendio o de cualquier otro tipo de emergencia catastrófica, del cual hoy se carece. Ni mucho menos creo que estos vehículos algún día viajen en el tiempo, al pasado, como veremos en detalle más adelante.

 

Una extensión posible de este concepto es, por supuesto, la del impulsor “vestible”, ajustable al tronco de un individuo, lo cual le permitiría a un bombero rescatar a posibles víctimas de una catástrofe en un piso alto de cualquier rascacielos incendiado  directamente por las ventanas.

 

Pero este tipo de vehículo sí puede llegar a ser muy popular con el tiempo, sobretodo, si lo asociamos a un parapenti o ala voladora, en cuya punta instalamos un “aerogiro” eólico, o cuando dispongamos de fuentes permanentes de energía de suficiente poder a nivel general al menor costo. Como sería el caso de la energía solar PV radiada vía microondas desde el espacio.  La cual lo hará también ideal en cualquier otro tipo de astros. Y en el espacio, nuestro Crucero Espacial personalizado es una extensión de este concepto.

 

g. EL DIRIGIBLE PRIVADO

 

Un dirigible anclable al techo de un vehículo privado, tipo SUV, y por cable a un poste o torre de amarre del garaje de la casa o de un lote de parqueo o poste de un edificio, como el existente desde los años treinta en la cúspide del Empire State Building de Nueva York. Si el sistema se estandariza, podrá ser intercambiable y podrá usarse para otros tipos de vehículos de carretera, como buses, camiones, o contenedores, en propiedad, o en alquiler, por períodos variables a voluntad.

 

El dirigible puede estar cubierto de células fotovoltaicas, y el vehículo anclable  tener un moto-generador eólico. Al anclarse, los sistemas de potencia de ambos se conectan, así como los controles de mando, que pasan a la cabina. El dirigible y el vehículo deberán tener tarjetas GPS independientes.  Ambos podrán tener propulsores independientes, así como el contenedor de carga (también con GPS propio), pero por supuesto, el del vehículo debe ser autosuficiente.

 

Para que ello sea posible, el vehículo estándar debe tener un generador acoplado al motor primario, (híbrido si utiliza cogeneración eólica), la estructura debe ser reforzada para soportar el anclaje entre los diferentes elementos y el izado.  El sistema de anclaje y conexión de controles al techo debe transferir los controles de todos los elementos a la cabina de mando. El propulsor puede, además de estar en el vehículo, en el módulo de anclaje del dirigible o en la carga.

 

Los cables de amarre, al menos dos en cada extremo, se usarán para anclarlo a un poste de amarre o a una boya marina disponible en la superficie (en un puerto, si el vehículo es anfibio), o el poste y el cable pueden ser llevados autocontenidos en el vehículo. Este deberá ajustarlos por sí mismo, con motores eléctricos de control propios  Una vez anclado el dirigible, estos controles bajan el vehículo hasta la superficie, este se desconecta y se suelta, el globo permanece amarrado e inactivo en el sitio de anclaje, y la carga y/o el vehículo se van a su destino final.

 

Si el sistema es arrendable, puede ser usado a nivel mundial bajo el esquema intermodal, para servicios de carga o pasajeros, de turismo ecológico y de observación a baja altura, así como para servicios de emergencia, vigilancia y seguridad o defensa, a diferentes niveles, y con estándares de capacidad de carga que bien pueden ser, como ya lo hemos sugerido, de 1-4 TM, de 4-10 TM, de 10-25 TM y de 25-45 TM. Vehículos mayores solo serán de uso dedicado especializado, no intermodal. 

 

h. EL BUGGY ANFIBIO

 

Este es sencillamente un vehículo playero anfibio híbrido, i.e., propulsado por un retro-rotor con motor primario de combustión interna, muy ágil y flexible, cuya base del habitáculo es impermeable y tiene forma de lanchón hidrodinámico, permitiéndole así su fácil desplazamiento sobre el agua, en un esquema superior (de mayor capacidad y autonomía) al de las motos acuáticas o de nieve, en donde por supuesto también será aplicable.

 

En desplazamiento rápido (< 60 km/h), las llantas anchas (de giro libre bloqueable) pueden actuar como patinetas de sustentación hidrodinámica, elevando al vehículo del agua, disminuyendo su fricción y aumentando su eficiencia y velocidad.  En este esquema ellas servirán de timón de guía, y podrán tener dirección hidráulica acoplada en ambos ejes (adelante y atrás), para aumentar la maniobrabilidad al máximo. Una toma de agua podría impulsar una turbina hidro-generadora compensada aumentando la eficiencia.

 

Si las llantas son retráctiles, unas aletas de sustentación hidrodinámica o de nieve extensibles –replegables- podrán convertir al vehículo en una especie de “Catamarán”.  La dirección y guía podrá ejercerse directamente con el propulsor.

 

El propulsor eléctrico interno, sin aletas ni hélices acuáticas, lo hace también ideal para lanchones de bajo calado en operaciones de cabotaje y acceso a zonas pantanosas y a ríos cenagosos con obstáculos a baja profundidad.  Ello para transporte de carga y/o pasajeros, como, por ej., para descargue directamente en playa de pasajeros, en sistemas de transporte público entre archipiélagos o playas próximas, en una misma zona costera, sin ninguna infraestructura de descargue –de muelles o malecones- pero con gran flujo de personal (playas de turismo), o para transporte de pasajeros y carga a zonas de escaso o ningún desarrollo, o para zonas de desastre.

 

Estos lanchones pueden ser simples lanchas de cabotaje, o patrulleras, tener ruedas u orugas, o ser “Hoovercrafts”. 

 

 

i. LOS “HOOVERCRAFTS”

 

Esta es otra área de aplicación general muy importante.  Aquí el propulsor eléctrico eliminará los impulsores de hélices, haciendo al vehículo ambientalmente más eficiente, flexible y económico, y para el pasajero más atractivo, sin el molesto ruido y turbulencia de las hélices de propulsión.

 

El será aplicable no solo a áreas costeras de corto alcance, sino al transporte de gran capacidad de carga en estrechos, entre puertos relativamente próximos de mayor demanda (e.g., en la bahía del Hudson, en el golfo de México, en el mar de Cortés, en el canal de la Mancha, en el Báltico entre Copenhague y Malmö, o entre Estocolmo, Helsinki, San Petersburgo y Riga, en el Adriático y el Egeo entre la Cantabria y Grecia, en el Bósforo, en el estrecho de Gibraltar, entre Singapur, Malasia e Indonesia , entre las diferentes islas menores de los archipiélagos del Japón, Filipinas, Malasia e Indonesia, o a lo largo de la costa este australiana, o entre las diferentes islas de las Antillas Menores en el Caribe, o entre puertos próximos al canal de Panamá, y sitios estratégicos semejantes).

 

Ello sin hablar de nuevas aplicaciones muy importantes entre puertos secos, en todas las regiones planas poco desarrolladas del mundo, en Australia, en el desierto del Sahara, en el de Gobi en las llanuras tártaras entre Mongolia, China y Rusia, en el Ártico y la Antártica, en la cuenca amazónica, en la pampa argentina, en la llanura de la gran sabana venezolana, en Namibia, en las cuencas del Congo y el Niger, etc.

 

Estos desarrollos aplicados de forma coordinada entre los diferentes sistemas harán accesibles todas las principales zonas ecológicas del mundo sin mayor intervención de infraestructura ni desarrollo agresivo.

 

 

j. TRANSPORTE MARITIMO

 

En una extensión mayor de este esquema, grandes propulsores alimentados por grandes moto-generadores anclados al motor primario (tipo Zultzer) de cualquier tipo de buques de gran capacidad, le permitirá abolir totalmente el eje, la caja de transmisión, y las hélices exteriores de impulsión, lo cual deberá aumentar enormemente la eficiencia y maniobrabilidad del barco.  Sistemas híbridos a base de moto-generadores aéreos y/o hidráulicos podrán aumentar aún más dicha eficiencia.

 

El buque podrá así viajar “sobre ruedas”, con pares de 4-8-12- o 16- etc., impulsores electrodinámicos, distribuidos en forma simétrica a lo largo del eje del casco flotante.  Este esquema permitirá aumentar la eficiencia del motor primario, aproximándola al 50%, y flexibilizará y mejorará la maniobrabilidad del mismo hasta niveles de precisión imposibles hoy, especialmente en sus faenas de aproximación a puerto y anclaje a muelle.

 

La carencia de impulsores exteriores –que elimina las hélices- lo hace también ideal para su uso en submarinos, de cualquier tamaño y especificación, facilitando en especial su uso en batiscafos muy maniobrables de gran profundidad y alta velocidad, y por lo tanto sin lastres.  La velocidad adquirible les permitirá “volar” bajo el agua extendiendo unas aletas exteriores ajustables al régimen de velocidad adquirido.

 

El esquema de submarinos híbridos ROV (operados a control remoto) o de uso general de pequeña capacidad, es otro tipo de aplicación que puede volverse muy popular, para transporte de baja y alta profundidad, en turismo submarino, por ej..  Vehículos para pasajeros (de >50) podrían recorrer zonas costeras enteras con bancos de coral, como la gran barrera australiana, o infiltrase sigilosamente entre manadas de tiburones o ballenas en el pacífico colombiano, o seguir grandes cardúmenes en mar abierto, o bajar a las profundidades avísales de las grandes fosas. 

 

Ello para no hablar de pesca submarina, otra posibilidad de aplicación, que bien manejada y controlada, podrá ser muy eficiente. Además, sería posible abrirle grandes posibilidades a la arqueología submarina, de baja y gran profundidad.  El propulsor retro-rotatorio facilitará sobretodo, la exploración ROV robótica de precisión con grandes tiempos de permanencia en el fondo, y la excavación y extracción con actuadotes mecánicos controlados por telepresencia.

 

Por supuesto, otra gran aplicación de excelencia será la de seguridad y defensa, al ampliar y facilitar, sobretodo, las posibilidades de transporte furtivo de plataformas de defensa estratégica con cargas de seguridad, control y ofensa de primer nivel (con instrumentos de ataque ofensivo/defensivo de máximo poder).

 

Otra gran aplicación será sin duda la de minería submarina, en especial para la recolección de nódulos metálicos barriendo el lecho marino con aspiradores hidráulicos, y procesando en el sistema de absorción de entrada el material para seleccionar productos interesantes y desechar residuos sobrantes indeseados.

 

Este tipo de transportador hará viable construir bases submarinas permanentes de gran profundidad (de 5000 mbnm), que podrán ser servidas también permanentemente por vehículos dedicados.  Ello es de especial importancia para posibles explotaciones petroleras o mineras de gran capacidad.

 

Por supuesto, el desarrollo más importante en esta área es el de vehículos “transatmosféricos” híbridos sumergibles tripulados.  Estos serán vehículos para aplicaciones avanzadas de alta seguridad,  con posible capacidad espacial en la aplicación superior de mayor alcance.

 

k. EL ESPÍRITU DE SAN LUIS

 

En desarrollo de programas espaciales privados a nivel mundial, la Fundación  X-Price de Chesterfield, MO, que patrocinó el desarrollo inicial de la aviación privada, con vuelos legendarios como los de Lindberg y Erdhard, hace ya casi cien años, propuso hace unos diez años pagar diez millones de dólares al primer proyecto que lograra, con fondos privados, i.e., sin el patrocinio de ninguna entidad pública, salir al espacio dos veces seguidas,  en un vuelo suborbital de al menos 100 km, llevando al menos 3 tripulantes, y regresar sanos y salvos para repetirlo en máximo dos semanas.

 

Este es el llamado “Premio X-Ansari”, en el que han participado 24 grupos de trabajo de todo el mundo, los cuales han tratado de desarrollar esencia, vehículos bajo el esquema de propulsores químicos de cohetes multi-etapas de bajo costo.  Hoy (Oct. 4/04), el grupo Mojave Aerospace Ventures patrocinado por uno de los fundadores de Microsoft, Paul Allen, está logrando la hazaña –y ganándose el premio- en el SpaceShipOne, un “mini-avión-cohete” suborbital mono-etapa lanzado desde una nave nodriza en la alta atmósfera, al repetir el vuelo en los términos estipulados, después de trabajar mas de 8 años e invertir unos 25 MUSD en el proyecto.

 

Yo conocí este programa en el 2001 en Suiza, y me pareció una excelente ocasión para demostrar mi propulsor retro-rotatorio, pero las circunstancias entonces no favorecieron la acción.

 

Como resultado, y un poco anticipándose al premio, el grupo Virgin Air británico lanzó el proyecto Galaxi  para desarrollar un avión suborbital para turismo con un esquema de vuelo semejante, que podrá llevar hasta tres pasajeros y cuyo tiquete le costará a cada uno hasta 190 KUSD.  Por supuesto, el viaje no durará más de dos horas y regresará al mismo sitio de partida.

 

Como previsto, la mayor dificultad no consiste en impulsar al vehículo a Mach 20, sino en controlarlo a alta velocidad, en especial en la fase parabólica del vuelo, al realizar las maniobras de retorno. Las superficies de control aerodinámico se hacen muy difíciles de maniobrar, vibran intensamente por el choque sónico, dado el perfil aerodinámico utilizado en las superficies de control, en especial el de un alerón de estabilización que resultó ser superfluo.  En fin estos son solo problemas de diseño técnico que con las pruebas se podrán superar muy rápido. 

 

Lo importante es que el esquema fundamental si resultó viable.  Este logro y el otorgamiento del Premio están sentando una pauta y abriendo una nueva época para el desarrollo del transporte espacial privado. Yo espero que surja una segunda convocatoria más audaz, (la cual de hecho ya se está preparando) en la que podamos participar.

 

Yo plantearía subir con una avión orbital mono-etapa a la Estación Espacial Internacional ISS, anclarse en un módulo diseñado y construido específicamente para acoger al avión, con hasta 5 pasajeros y 3 tripulantes, y permanecer hasta 120 horas realizando diferentes actividades de entrenamiento, observación y disfrute del ambiente en micro-gravedad –incluído si posible una caminata espacial-.  Y ello desde cualquiera de los más de 150 aeropuertos internacionales de clase mundial que hoy existen en todo el planeta, al cual deberá regresar. Algo así si vale los 200 KUSD y no los >20 millones que le costó a Titov.   Una tripulación diferente deberá regresar en las dos semanas estipuladas, o cada 20 días, si el sistema se estabiliza.

 

Además, el esquema básico de este premio deberá seguir avanzando, para ir a la Luna, a Marte, Venus, a los asteroides cercanos, los sistemas satelitales de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, al sistema de Plutón/Coronte, y a los destinos más interesantes del cinturón Kuiper. El siguiente paso será, por supuesto, explorar las estrellas más próximas, empezando por las de los sistemas  Centauro, Antares y Sirio, una por una, y después desafíos más audaces.  Y los premios deberán ajustarse de acuerdo a cada propuesta.  Tal es el panorama que mi propulsor abre, y los desarrollos que hace posibles.

 

Para comprender ello basta con saber que con un propulsor que provea aceleración continua, permanente, durante la totalidad del viaje, y no solo durante los primeros 460 seg., o algo parecido, que provee el trasbordador espacial americano, es posible ir a la Luna o a cualquier estación en este rango de distancia (a cualquier polo Lagrángico situado entre los dos astros, por ej.), en menos de dos horas, incluyendo las fases de despegue, crucero y anclaje al destino final, i.e., punto a punto.  El parámetro Reagan para vuelos suborbitales intercontinentales de largo alcance se hace pues extensible a la Luna !

 

Para ir a las distancias intermedias anuales de Marte y Venus tardaremos 30 horas. Para ir al sistema de Júpiter 4 días. A Saturno 6, a Urano 8, a Neptuno 11, a Plutón y Coronte de 12 a 15.  Para ir a la distancia intermedia del cinturón Kuiper entre 16 y 18 días. Y con ello ya habremos recorrido parte del camino que se requiere para salir hacia la estrella más próxima, Alfa Centauro, de unos quince meses.

 

Explorar cada una de las estrellas ubicadas dentro del radio de distancia de 30 Años-Luz (AL), nos costará en promedio treinta meses. Y ello desacelerando la mitad del tiempo de crucero y regresando en otro período de tiempo igual, para explorar el resto. Así, una misión exploratoria de 10 años nos permitiría observar al menos cuatro estrellas, con la información recuperable al final, si resulta exitosa.

Doce misiones exploratorias simultáneas enviadas cada una a diferentes regiones específicas equidistantes en el plano eclíptico –cada una con al menos tres cruceros (rememorando a Colón), nos permitiría tener una visión muy completa del “universo” que nos rodea en nuestra región próxima en la galaxia, en unos 10 años. El Espíritu de San Luis puede llevarnos muy lejos con nuestro propulsor.  Y ello acelerando siempre a tan solo 17 km/seg., para escapar a la gravedad solar de estrellas equivalentes a la nuestra.  Por lo tanto, las exploraciones pueden ser tripuladas.  Nosotros parecemos “diseñados” para viajar a las estrellas, como lo predijo Haldane, hace ya casi cien años.

 

 

l. EL LANCHON ESPACIAL

 

 

Para cuando todo ello sea realidad, ya deberemos estar realizando los vuelos intercontinentales suborbitales, según el parámetro Reagan, en forma cotidiana.  Para ello deberemos viajar en vuelos regulares de línea, en menos de 2 horas, entre los mas de 150 destinos internacionales de las principales regiones económicas del mundo vigentes hoy,  en norte y sur América, Europa occidental, el CIS, Australia y Oceanía, África sub-sahariana, el cercano, el medio oriente y el Magrev, Asia del sudeste, China y el Extremo oriente.

 

El avión espacial, tal como nosotros lo ideamos desde un principio, hace ya más de 30 años, y como en realidad lo desarrolló NASA después, no tiene el fuselaje tubular tradicional, sino uno de cuerpo ascendente (de Lifting.Body desarrollado inicialmente por Boeing en los años 60). Este Lanchón aerodinámico es ideal para desarrollar transportadores de gran capacidad (>400 pasajeros) con enorme disponibilidad de espacio por persona: no solo sillas de pasajeros alineadas, sino también zonas de distensión o “lobbies” con bahías de sillas enclaustradas, snack-bars y mini-tiendas, casinos, salas de fumadores, de lectura, de Internet, de audio-visuales, comedores, restaurante, etc. Todo ello en un ambiente “business-class”, a un costo no superior a los 20 KUSD por tiquete (un 10 % del valor de hoy).  Por supuesto, servicios Premium deberán estar disponibles para clientes más exigentes, en ambientes cerrados con visibilidad privilegiada, en la punta del vehículo por ejemplo, o camarotes con servicio de camarero, etc.. 

 

Todo ello será imperativo sobretodo para vuelos de “largo alcance”, de más de dos horas, para ir a los sistemas orbitales, satelitales y planetarios a su alcance, o para viajar a baja altitud entre continentes (de < 4 horas).    En vuelos suborbitales de >2 horas, el tiempo de tránsito y la propia aerodinámica elíptica o hiperbólica del vuelo hacen indeseable tener pasajeros sueltos deambulando por las salas del vehículo. En ellos todo deberá estar anclado y asegurado, sobretodo los pasajeros. 

 

Pero en vuelos de larga duración, para ir a Marte o Venus, o al cinturón principal de asteroides, -para un máximo de 72 horas- el avión deberá ofrecer todas estas amenidades, amén de camarotes privados y gravedad artificial, para un número menor de pasajeros, no superior a 100.  Esta gravedad puede generarse fácilmente sin alterar la configuración exterior del habitáculo, si el anclaje de los propulsores principales –en la base del vehículo- se hace “pivotable”, i.e., puede ser ajustado en un ángulo de 180º con respecto al plano principal del mismo, hacia atrás o hacia delante, según se acelere o desacelere, para que la aceleración percibida en el habitáculo sea siempre hacia abajo. 

 

De todas formas, para vuelos más largos –de tres días en adelante- para ir a los sistemas satelitales de los planetas gigantes, por ejemplo, al cinturón Kuiper o a los sistemas estelares de Centauro, Sirio, o Antares, etc.,  tendremos que desarrollar cruceros interplanetarios e interestelares gigantes, con una configuración más emparentada con las de los cruceros, ferris o portaaviones con propulsión nuclear.  En ellos el avión espacial bien puede ser anclado con otras categorías de vehículos, sondas, satélites de observación y bases de implantación a ser utilizadas en sus aplicaciones finales, o instalados en las diferentes zonas de destino, en astros como plataformas o satélites artificiales.

 

 

m. EL CRUCERO SUPERÓPTICO

 

Estos vehículos deberán dominar ya plenamente, desde el principio, la dinámica del vuelo superóptico, y tener protección activa contra la concentración de radiación que generará el viajar a velocidades <c

–de protección  magnética superactiva: una especie de casco virtual exterior  creado por una serie de superconductores magnéticos en el vehículo, para proteger el habitáculo y garantizar la seguridad en vuelo de todo el equipo y sus habitantes contra dicha radiación y contra los posibles micro-meteoritos o partículas de menor tamaño imposibles de ver desde el mismo, si la dinámica misma del vuelo lo hacen vulnerable a ellas, de tal forma que el caso protector debe dispersarlas al avanzar lanzándolas por fuera del cono de luz de Cerenkov generado por el vuelo.  A cierta velocidad superior a Nc (N= entero <1), el vehículo deberá hacerse “transparente” a la materia ordinaria, y por lo tanto, a dicho tipo de riesgos, al convertirse en una especie de “radiación” inmaterial super-luminosa.

 

La visión lateral, esencial para la protección contra cuerpos de mayor masa, y para el control y guía en sí del vehículo, deberá estar garantizada por sistemas monitores de observación ubicados en una zona  “exterior” al casco protector del habitáculo. 

 

Gracias a Einstein el universo exterior seguirá siendo observable, pero de una forma “acelerada” por el efecto de retardación de la red de espacio-tiempo relativista, lo que lo hace mucho más interesante al observador, como ya hemos visto. 

 

Pero para garantizar la seguridad de la trayectoria seguida, este deberá sondear permanentemente la zona que atravesará con el protector magnético, para no encontrarse con sorpresas desagradables, como penetrar zonas densas de materia opaca, y generar por ello posibles efectos “detonantes” como acumulaciones de gases que puedan ser potencialmente peligrosas para el vehículo mismo, por acumulación de materia gaseosa en la “frontera” del vuelo.  O penetrar la frontera de sucesos de un mini-hueco negro… y desaparecer en la nada… o resultar catapultado a otra región del universo o a “otro” universo, como parece ser el caso según la física post-relativista de túneles de falso vacío, universos paralelos y “fontanas blancas” al otro lado… algo que ya hemos visto en nuestros estudios sobre cosmología post-relativista retro-rotatoria.

 

 

Yo personalmente considero que los huecos negros son hoy exclusivamente núcleos galácticos, y que por lo tanto, será en extremo improbable hallar uno libre en un viaje interestelar o aún intergaláctico, en nuestra zona de acumulación galáctica más próxima.  En alrededor de 10 MAL (millones de años luz) a la redonda.

 

Tal vez, en la zona de los inmensos vacíos de la red celular cósmica observada por Einasto, que hay entre las zonas de acumulación galáctica,  en una escala superior a los 100 MAL ya deberá ser posible encontrar alguno. Pero esta es una inquietud, o preocupación, que dejamos para los diseñadores de las exploraciones intergalácticas, creo,  ya no de los próximos siglos, sino de los próximos milenios.  Y “ojalá” me equivoque. 

 

El desarrollo excepcionalmente rápido de las técnicas humanas, dominante en nuestro tiempo, seguramente se acelerará aún más en este ámbito en el futuro. Ello me permite dudar que tales desarrollos se demoren tanto.  Pero al fin, llegarán. Y ya veremos que pasa con la estructura en gran escala del universo. O hasta dónde podremos llegar. Usaremos los huecos negros, o los túneles de falso vacío para impulsarnos más lejos, más allá del “nuestro”?

 

Ello lo harían por supuesto, los “tecno” o “robo-sapiens” que puedan soportar cualquier aceleración, y no solo la primordial de nuestro sistema estelar ancestral. 

 

Pero viajar en el tiempo, al pasado, no será viable. El efecto de elongación del tiempo en un viaje superóptico, como hemos visto en un artículo anterior (cif. CIFRA #051, CAP. xii.), solo se refiere al retardamiento de espacio-tiempo que debe sufrir una señal electromagnética para ser “observable” por el viajero.  Ello es lo que hace variable la relación de espacio-tiempo con respecto al observador. Pero tanto el viajero como su origen continuarán viviendo al ritmo de su propio tiempo interno operacional, como determinado por la función de espacio-tiempo operacional irreversible retro-rotatorio, el cual no puede ser alterado por el viaje.

 

Las constantes de propagación y de acción cuánticas no corresponden pues a un parámetro irracional, sino a un operador dinámico de propagación que se conserva de forma independiente a la fuente, y cuya dinámica superóptica hará del universo, al viajar tan rápido, un proceso observable muy interesante.  Es posible que incluso, con el tiempo, cuando logremos viajar a velocidades muy superiores a c para ir a otras galaxias muy “alejadas”, podamos observar los procesos de interacción entre galaxias, que “normalmente” duran eones, en cuestión de “minutos”.

 

Para ilustrar ello escribí un pequeño “cuento” de ciencia ficción: la Historia de Sofía Orfeae, una exploradora metagaláctica tecno-sapiens, abduída por unos “fundamentalistas” Crísticos proto-solares, salvada in-extremis por el Consejo Supremo de una organización secreta del Imperio Solar, asentada en la Luna, presidida por un Patriarca tecno-sápiens calcado del Jesús-Cristo ancestral, asistida por su propio Consejo Supremo de la Civilidad Orféica de donde era oriunda. 

 

Es pues, toda una historia, ambientada en un futuro milenario de viajes intergalácticos de largo alcance, entre zonas antípodas del Universo, en una época en que estaremos preparándonos para salir de él, en busca del Paraíso Perdido y del origen de la vida antropomorfa, y depósito de “toda” forma de vida, de toda inteligencia, de toda la ciencia, la cultura y la historia de las civilizaciones meta-galácticas que han sido, a través de los eones del Meta-Universo al que pertenecemos.  Todo un cuento…

 

 

Mario Guillermo Acosta

 

 

Bogotá, Octubre 4, 2004.

 

Ultima revisión: ABRIL 28 DE 2005

 

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M.G. ACOSTA / CIFRA ©  #098-2004 

 

 

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