Conclusions

La primera comunidad espacial lo suficientemente grande como para constituir una poderosa base industrial, capaz de elaborar productos de valor en cantidades lo bastante copiosas como para proporcionar beneficios económicos de importancia para la Tierra, requerirá una población de por lo menos algunos millares de personas. Una estación espacial, base sólo de unos pocos astronautas, sería con mucho demasiado pequeña para implantar un verdadero programa de producción. La construcción de un hábitat de cierto relieve requerirá el aprovechamiento de las ventajas que entraña la gran escala. Hasta el momento, la experiencia de la exploración espacial ha revelado que los costes de desarrollo de un nuevo sistema de vehículo tienden a ser subestimados, en tanto que los ahorros vinculados a la escala de producción, cantidad y tamaño suelen ser insuficientemente aprovechados. Más allá de cierto límite inferior, el coste de transporte de mayor tonelaje a determinada órbita queda vinculado exclusivamente al de las operaciones de lanzamiento adicionales, las cuales resultan menos costosas a medida que los sistemas ya desarrollados son reproducidos y se progresa en la curva de aprendizaje de su ejecución. De ahí que no cueste diez veces más el establecimiento en el espacio de una colectividad diez veces mayor. No podemos decir con toda seguridad qué número mínimo de personas será necesario instalar en el espacio para alcanzar el «punto de ignición», es decir, el nivel en que podrán generar nueva riqueza con rapidez suficiente para que su ulterior desarrollo no requiera de subsidio alguno de la Tierra; con todo, los estudios efectuados apuntan que ese llamado momento de ignición se alcanzará cuando la población del espacio alcance la cota de 10.000 personas. Si éstas se revelan tan productivas como otras tantas que trabajen en la Tierra en la industria pesada, el volumen de productos a ellas debidos cada año tendría una masa superior a la de varios transatlánticos.

Fijándonos ahora en los detalles prácticos de la construcción de Isla Uno, hemos de tener presente en todo momento la diferencia existente entre ciencia ficción y realidad, el contraste, en suma, entre tecnología práctica e imaginación sin freno. Hemos de depender exclusivamente de los conocimientos técnicos actuales, de máquinas que podemos construir ahora, dentro del límite de nuestros conocimientos y a costes calculados con todo realismo. La escala de tiempo adquiere especial importancia. Isla Uno no nos será útil a menos que su construcción pueda proceder con gran celeridad, lo cual nos sitúa en lo que los profesionales llaman sistemas de lanzamiento de vehículos a «plazo inmediato»; en nuestra labor de diseño debemos restringirnos, por tanto, a consideraciones eminentemente prácticas y económicas.

En los primeros días de un programa de construcción, el capítulo de la acomodación y condiciones de vida será más bien austero y sencillo; las amenidades vendrán más tarde. Hemos visto esta circunstancia repetida en la construcción del ferrocarril transcontinental en el siglo pasado y en la apertura de los campos petrolíferos árabes en los últimos decenios. Para cuando la población establecida ya en el espacio alcance el punto que hemos llamado de ignición, parece lógico suponer que se ejercerán fuertes presiones para pasar de los hábitáts modulares de tipo apartamento individual a algo más grande y con condiciones más similares a las de la Tierra. Ofreceré seguidamente una «prueba de existencia», una demostración de que existe ya un diseño viable y práctico para albergar cómodamente y con plena seguridad a una población de 10.000 personas en el espacio. Pero nadie estará más sorprendido que yo si para cuando sea completada Isla Uno resulta semejante a los esbozos que presentamos ahora. Puede que incluso discrepe totalmente en tamaño y población. Y si nos basamos en la experiencia humana casi universal acerca de los proyectos de construcción a gran escala, lo probable será que resulte más pequeña y de un coste mucho más elevado que el previsto. Conscientes de ello desde el principio, hemos de poner cuidado en desarrollar el diseño de Isla Uno, de manera que eventualmente pueda ser reducido de escala.

Para las estimaciones hechas —con gran prudencia— sobre productividad agrícola, necesitaremos una superficie de cultivo aproximadamente igual a un cuadrado de 800 m de lado. No hay razón alguna para que esa zona agrícola sea más espaciosa o más bella: a la planta le da igual estar bajo techado o a cielo abierto con tal de que cuente con luz solar, agua, suelo y nitratos en proporción adecuada.

Las plantas son relativamente insensibles a la radiación, de manera que no será necesario dotar a los campos de cultivo de protección alguna contra la misma. Sin embargo, al principio y antes de que dispongamos de suficiente experiencia, puede que convenga cultivar nuestros productos agrícolas en las propias zonas habitacionales, donde contarán con pleno amparo frente a los rayos cósmicos y posibles erupciones solares.

Un diseño muy acertado para las zonas agrícolas, consiste de una serie de segmentos de anillos (toros) unidos para formar extensos campos situados al mismo nivel. Máquinas cosechadoras y

sembradoras tan grandes como las mayores que puedan verse en las vastas llanuras del Oeste de Estados Unidos, podrán moverse libremente en semejantes campos. La luz solar penetrará a través de ventanales de vidrio, y el aspecto del conjunto no diferirá gran cosa del de un invernadero. En comparación con otras alternativas, este diseño requerirá tan poca masa estructural que la eficiencia de la productividad agrícola carecerá de importancia: si después de investigaciones adicionales se considera necesario doblar la superficie destinada al cultivo, el cambio apenas contribuirá al total de masa estructural de Isla Uno.

Hace ya más de un siglo que el Príncipe Alberto, consorte de la Reina Victoria, se puso al frente de un distinguido grupo de industriales británicos para el diseño y realización de la Exposición Internacional de 1851. El logro principal de la misma era el llamado Palacio de Cristal, airosa y leve estructura de vidrio sobre módulos de hierro. Tan ligero y bien diseñado era el Palacio de Cristal, que fue montado en un plazo de pocos meses por una cuadrilla de operarios relativamente reducida; contenía una preciosa avenida de árboles y suficiente espacio libre para la exposición de variados productos. Nuestra forma geométrica multitoral para las zonas agrícolas se parece muchísimo al mencionado palacio, incluso en su techo abovedado de vidrio.

Como en el caso de la agricultura de elevado rendimiento en la Tierra, la mayoría de las tareas agrícolas serán mecanizadas, de manera que la protección antirradiación para los manipuladores de los tractores y cosechadoras puede ser incorporada a las propias máquinas.

La industria ligera, propia de taller artesanal, puede emplazarse en el interior del espacio habitacional; la pesada, en cambio, hará uso ventajoso de las condiciones agravitatorias del espacio libre.

Los requisitos de diseño relativo a las zonas habitacionales de Isla Uno son muy rigurosos. El hábitat debe poder admitir fácilmente la luz del sol, pero estar debidamente protegido de las radiaciones cósmicas; ha de suministrar vastas perspectivas en un ambiente cómodo y agradable para evitar toda sensación de claustrofobia. Idealmente, tendría que contar con fácil acceso a lugares de gravedad nula, totalmente protegidos de la radiación, donde pudieran practicarse juegos y deportes. Por razones de seguridad no debería depender del transporte mecanizado: en el caso de que sobreviniera una inesperada situación de urgencia habría de ser posible desplazar a la totalidad de la población a los puntos de embarque o evacuación sin asistencia mecánica. Y, por último, el hábitat ha de resultar económico en cuanto a masa, tanto estructural como con fines de protección.

La superficie territorial de un hábitat para 10.000 personas puede ser estimada en base a consideraciones de «espacio individual» y a la experiencia habida en pequeñas ciudades de la Tierra. Una comunidad típica con apartamentos y zonas verdes en Estados Unidos proporciona, con sus piscinas, pistas de tenis y jardines, unos 45 m2 _{de terreno libre por persona. Sirva como comparación el que la} ciudad de San Francisco, promediando sus zonas residenciales y verdes, proporciona a cada habitante la mitad de esa superficie, y algunas de las atractivas comunidades francesas e italianas pintorescamente establecidas en las laderas de colinas sólo la quinta parte como mucho.

Una posible forma geométrica que satisface todos esos requisitos es ciertamente sencilla y estructuralmente robusta: una esfera de un kilómetro y medio de circunferencia, con ventanas que permitan la entrada de la luz solar. Si la esfera gira a razón de dos revoluciones por minuto, la gravedad será terranormal en el ecuador, en cuyas proximidades pueden emplazarse la mayoría de los módulos o apartamentos habitacionales. En las «líneas de latitud» de cuarenta y cinco grados, a mitad de camino, superficie interna arriba partiendo del ecuador, la gravedad sería inferior en treinta por ciento a la normal en nuestro planeta. Esta variación con respecto a las condiciones terrestres puede constituir nuestro «límite de diseño» autoimpuesto hasta que acumulemos más experiencia en lo tocante a la tolerancia fisiológica.

En semejante ambiente cada familia de cinco miembros puede contar con un apartamento propio tan grande como una vivienda espaciosa (230 metros cuadrados de planta) y con un jardín de la cuarta parte de esta área bañado por el sol. Disponiendo los apartamentos de manera escalonada, sólo una pequeña fracción de la superficie esférica total por debajo de la latitud de los cuarenta y cinco grados necesita ser dedicada a jardines privados, quedando libre la mayor parte del resto para parques, comercios, pequeñas glorietas arboladas, arroyuelos y otros espacios asequibles a todos los habitantes.

La luz solar penetrará en el hábitat a lo largo de un día establecido en su duración a gusto de los colonos y siempre con un ángulo fijo. Ello permitirá que cada una de las habitaciones y dependencias de los apartamentos cuenten con luz natural durante toda la jornada. En la Tierra, un pasaje entre edificios recibe sol, por ejemplo, tan sólo durante unos minutos cada día; no será éste el caso en el espacio, donde cada ventana puede orientarse hacia un mini-jardín privado bañado por la luz solar.

El ecuador parece el lugar ideal para el emplazamiento de un río de escasa profundidad y perezosos movimientos, que se ensanche aquí y allá en pequeñas lagunas más profundas indicadas para la práctica de la natación. Las playas pueden ser de arena lunar, y a poca distancia de ellas, rodeados de frondosa espesura, pueden disponerse vericuetos y vías para pasear sea a pie, en bicicleta o a la carrera.

Si examinamos los detalles estructurales observamos que el emplazamiento óptimo de las ventanas se encuentra en las proximidades del eje de rotación, donde sólo adquiere importancia la carga debida a la presión, mientras que la gravedad impondrá pocas demandas a la estructura. La esfera no será, con todo, una cascara frágil. Su pared de aluminio será semejante a la coraza de un navio acorazado, alcanzando unos veinte centímetros en el ecuador.

Cerca del eje de rotación pueden emplazarse asimismo las piscinas en condiciones de escasa gravedad, así como los «hangares» para las aeronaves a propulsión muscular. El trasladarse a ellas desde el ecuador será equivalente a ascender una colina de suaves laderas, y no llevará más de veinte minutos.

Para un volumen dado, la esfera es la forma geométrica con menos área. Esto es importante para reducir a un mínimo la masa necesaria para la protección anticósmica, que puede construirse, por razones económicas, a base de tierras lunares o escorias industriales contenidas entre delgadas superficies esféricas, a pocos metros de distancia del hábitat en rotación. Con semejante estructura es posible hacer llegar la luz solar natural al hábitat, simplemente con el concurso de espejos estacionarios en el espacio. Sólo mucho más tarde en la historia de las comunidades espaciales se hará necesario que los ingenieros se ocupen del problema más complejo de disponer espejos asimismo giratorios.

En presencia de una cobertura completa tal debe proveerse, naturalmente, a la eliminación del hábitat del calor creado en su interior por la entrada de luz. Una solución fácil podría ser la instalación de grandes corredores axiales dentro de un caparazón cilindrico. La circulación de aire a través de ellos transmitirá el calor a radiadores externos; al mismo tiempo, estos corredores servirán de cauce a la traslación de personas y carga en condiciones agravitatorias entre las industrias y los muelles exteriores.

Si así se desea, no habrá dificultad alguna en separar la esfera visualmente en tres «pueblos». Esta disposición permitirá establecer un régimen de diurnidad/nocturnidad diferente para cada uno de ellos, lo cual habrá de facilitar asimismo el logro de una eficiencia y comodidad que nos han sido eternamente negadas en la Tierra: para obtener el máximo rendimiento de nuestras máquinas, plantas de proceso químico y demás instalaciones industriales, su funcionamiento ha de ser continuo. En nuestro planeta ello implica someter a las personas a turnos de noche que nadie, en general, cumple con gusto. En Isla Uno, en cambio, tres pueblos pueden quedar sujetos a regímenes horarios con intervalos de ocho horas entre sí, de modo que las industrias puedan funcionar ininterrumpidamente sin que nadie se vea forzado a someterse a un «turno de noche».

Con miras a lograr la mayor sencillez estructural queremos evitar en nuestro diseño toda compartimentación; el hábitat debe girar como unidad, con el aire circulando en un único continente de presión. Combinando la estructura tipo Palacio de Cristal de las zonas agrícolas con una esfera habitacional central, llegamos al concepto de diseño que llamamos Isla Uno.

La masa estructural de ésta ha sido estimada mediante cálculos muy complejos y rigurosos en el curso de varios estudios al efecto, y se ha llegado a la conclusión de que puede ascender a la de un gran transatlántico como el Queen Elizabeth II, es decir, a unas 100.000 toneladas. Edificios, terrenos y atmósfera supondrán varias veces esta cantidad, e incluso contando con el diseño más simple y eficaz, la cobertura de protección sumará otros tres millones de toneladas.

En suma, Isla Uno será pequeña, pero mucho menos atestada que muchas ciudades de la Tierra, y ciertamente atractiva como lugar de vida. Los habitantes podrán contar con apartamentos de rango palaciego en comparación con los estándares comunes en nuestro planeta; cada uno poseerá su jardín propio, bañado diariamente por la luz del sol, que le llegará con un ángulo similar al de la media mañana. Incluso considerando los límites de Isla Uno, los residentes dispondrán de algún que otro río o lagunas donde bañarse y practicar deportes náuticos. El río permitirá asimismo una posibilidad que algunos no dejarán de explotar: un recorrido en balsa, llevados por la corriente que discurrirá sucesivamente por las presas, filtros, zona de bombeo, etc., en viaje de circunvalación en torno a la circunferencia del cilindro.

Incluso en Isla Uno podrán hacerse reales esas nuevas opciones del vuelo a propulsión humana y de la natación y buceo en condiciones de baja gravedad, mientras que la impresión general será de verdor, exuberancia de árboles y plantas, de aromáticas flores, en fin, de la belleza propia, por ejemplo, del clima hawaiano (de ser éste el que goza del favor de los residentes). La industria pesada puede ubicarse en el exterior, pero a poca distancia, de modo que no será necesario disponer de vehículo alguno de velocidad

superior a la de una bicicleta. Isla Uno girará aproximadamente una vez cada treinta y un segundo para proporcionar una gravedad semejante a la de la Tierra en las zonas residenciales. Sólo cuando se trabaja fuera del hábitat se estará en condiciones agravitatorias. Con todo, la rutina de la ocupación diaria hará que el cuerpo conserve su adecuado tono muscular y energía saludable.

El emplazamiento de Isla Uno se hallará a suficiente distancia de la Tierra y de la Luna para librarse de eclipses frecuentes; así, la comunidad podrá disponer de su energía solar gratuita continuamente. Por otra parte, es de desear que no se encuentre excesivamente lejos de la Tierra, para que el transporte no resulte oneroso y difícil; pero tampoco tan cerca como los cinturones de radiación de Van Hallen que rodean nuestro planeta. Una vez considerados todos los aspectos logísticos, la mejor situación puede que corresponda a una elevada órbita circular con un período de varios días, a cierta distancia en dirección a la Luna. Pero se presenta asimismo otra posibilidad de elección, atractiva matemáticamente, que ha sido intensamente estudiada durante algún tiempo: se trata de una órbita excéntrica con un período de dos semanas, justo la mitad del de la Luna. Y aun antes, aquellos de nosotros interesados en la respuesta a la cuestión, «¿dónde se emplazará la colonia?», habíamos considerado un punto de la órbita de la Luna llamado L5, la quinta de varias posiciones en el espacio cuyas propiedades fueron descritas en primer lugar por el matemático y físico franco-italiano Joseph Louis Lagrange (1736-1813). En palabras de la Encyclopaedia Britannica, edición de 1911:

«Dio prueba del persistente vigor de su capacidad ganando en 1764 el premio ofrecido por la Academia de Ciencias de París para el mejor ensayo sobre la oscilación de la Luna.

»Su éxito animó a la Academia a proponer en 1766 como tema de concurso la hasta entonces no debatida teoría joviana. El premio fue nuevamente concedido a Lagrange, quien obtuvo asimismo igual distinción con sus ensayos acerca del problema de tres cuerpos en 1772, sobre la ecuación secular de la Luna en 1774, y en 1778 sobre la teoría de las perturbaciones cometarias.»

Lagrange se sirvió de la teoría de la gravedad desarrollada por Newton para investigar las propiedades especiales de dos puntos únicos en la órbita de Júpiter. Uno de ellos precedía al planeta en sesenta grados en su órbita alrededor del Sol, en tanto que el otro lo seguía a igual distancia. Lagrange llegó a la conclusión de que se trataba de puntos estables, en las proximidades de los cuales cualquier objeto con situación y velocidad iniciales correctas permanecería fijo para siempre. A partir de entonces esos puntos fueron conocidos como L4 y L5, es decir, 4.° y 5.° de Lagrange, y se obtienen como solución de lo que los físicos llaman el problema restringido de los tres cuerpos. Años más tarde diferentes observaciones por medio de telescopios primitivos revelaron que había varios asteroides «atrapados» cerca de los puntos de Lagrange. Se les conoció a partir de entonces como «asteroides troyanos».

Si deseamos valemos de los puntos de Lagrange correspondientes al sistema Tierra-Luna, bien como ubicación de las colonias bien como posible emplazamiento de materiales útiles que pudieran ser «anclados» en ellos, nos tendremos que enfrentar con unas matemáticas harto más difíciles. Habrá que resolver no un problema de tres cuerpos, sino de cuatro, ya que el Sol, pese a su lejanía, afecta poderosamente las órbitas próximas a la Tierra a consecuencia de su enorme masa.

Afortunadamente el problema ha sido ya resuelto, ¡justo a tiempo! En 1970, A. A. Kamel, alumno del profesor John Breakwell en Stanford, obtuvo su doctorado en ingeniería publicando una tesis con el impresionante título «Perturbation Theory Based on Lie Transforms and Its Application to the Stability of Motion Near Sun-perturbed Earth-Moon Triangular Libration Points». (Teoría de la perturbación, basada en transformaciones de reducción y su aplicación a la estabilidad de movimiento en las proximidades de