Fotograma de The Expanse
Diseño e ingeniería

Ingeniería-ficción: así es la ingeniería tras The Expanse

23 de agosto de 2022

Exceptuando la aparición de alienígenas, The Expanse es una de las series de ópera espacial más realistas que existen, una vez se analiza la ingeniería que hay detrás. Esta serie se caracteriza por un uso exquisito de la gravedad espacial, unas mecánicas de combate fieles a cómo serían de existir, o un sistema de telecomunicaciones realista. ¿Cómo es la ingeniería de The Expanse?

Así usan la gravedad en The Expanse

La gravedad es uno de esos factores que no están bien cuidados en la ciencia ficción. Todo el mundo sabe que Marte tiene muy poca gravedad, y que la Luna tiene aún menos. Aunque no muchas películas y series de ciencia ficción ponen a los viajeros dando saltos por la superficie —John Carter es una excepción—, en parte por lo caro que resulta simular esta gravedad. The Expanse es diferente.

Esta serie, desarrollada por Mark Fergus y Hawk Ostby, muestra docenas de escenarios diferentes. La superficie de la Tierra, el subsuelo de Marte, las cavernas de Ceres, la vida bajo las cúpulas de las lunas de Júpiter, un número ingente de naves espaciales o estaciones espaciales. En cada una de ellas la gravedad tiene un valor diferente, y así lo refleja la serie.

La obsesión de los guionistas por ser precisos llevó a imprimir los guiones en diferentes colores según dónde se encontrasen los protagonistas. Así, los protagonistas caen ligeramente más despacio al suelo cuando están en Marte, flotan cuando las naves espaciales están detenidas en el espacio, y trazan piruetas extrañas cuando se encuentran en objetos en rotación.

efecto Coriolis

La imagen muestra la trayectoria de una bebida cuando esta se sirve en un asteroide que rota a alta velocidad. Es un efecto contraintuitivo llamado efecto coriolis, y no es el único que se usa en la serie. A menudo, los protagonistas aprovechan los efectos gravitatorios a su favor:

Simulación de gravedad mediante rotación

Esto se usa mucho en estaciones espaciales como la Estación Tycho (derecha, con forma de peonza) y la Nauvoo (izquierda, un enorme cilindro en construcción). Ambos son un tipo de estación llamado Cilindro O’Neil. Al rotar, los cilindros O’Neil simulan gravedad artificial en su pared interior, que hace de suelo para los ocupantes. También hay cilindros O’Neil en películas como 2001: Una odisea espacial, El marciano o Interstellar. Estas naves permiten recrear hábitats más ricos y complejos con áreas verdes.

Tycho Station and the Navoo

Slingshot o maniobra ‘tirachinas’

La maniobra tirachinas (formalmente, Orbita Asistida por la Gravedad) es muy usada por las naves humanas en la realidad. La nave Voyager 2 usó el Sol, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno como sistema de impulsión para evitar llevar combustible. En The Expanse, este tipo de maniobras son muy frecuentes. Después de todo, son trayectorias de alta eficiencia, gracias a la gravedad.

Slingshot o maniobra ‘tirachinas’

Containers hexagonales

Los containers terrestres tienen forma de tetraedro. De caja rectangular. Tiene lógica, porque los objetos solo ‘caen’ hacia abajo. Pero, en el espacio, las cajas ‘caen’ en todas direcciones. Con el objetivo de apilarlas de forma compacta, en The Expanse hay muchos contenedores hexagonales. De este modo, una vez se depositan en grandes almacenes espaciales, no se mueven.

contenedores hexagonales

Heridas de gravedad

La fluidomecánica, el estudio de cómo se comportan los fluidos, es clave en la atención hospitalaria. Tanto, que las respectivas agencias espaciales han tenido muchísimo cuidado de que ninguno de sus astronautas haya sufrido jamás una herida que necesitase cirugía. Pero The Expanse es una serie, y los accidentes ocurren. Pero, ¿qué tiene que ver las heridas con la gravedad?

Como los seres humanos han evolucionado sobre la superficie terrestre, nuestras heridas no se reparan como lo hacen sobre la Tierra. Las heridas externas tienden a permanecer abiertas, pero las internas son aún peores porque no es posible detener la hemorragia sin gravedad. En un capítulo de la serie en que hay muchos heridos, el reto está en proporcionales gravedad.

Simulación de gravedad mientras las naves aceleran

En la ciencia ficción es muy frecuente que las naves frenen o aceleren sin efectos para los ocupantes, o que los asientos estén dispuestos en dirección al avance. En The Expanse, la aceleración positiva o negativa es usada para generar gravedad dentro de las naves, y los asientos no miran en sentido de la marcha (ni en contra). Aunque ampliaremos este punto en el siguiente apartado.

La ergonómica propulsión en The Expanse

En The Expanse hay una tecnología ficticia pero teóricamente correcta llamada motor Epstein (Epstein drive), basado en el motor de fusión que estudia la NASA. El Epstein es capaz de dar una potencia tal que las naves pueden avanzar a una aceleración constante de 1g, una gravedad terrestre. En la serie, las naves usan esta propiedad para mejorar la habitabilidad de los interiores.

La nave Rocinante de la serie The Expanse

En lugar de andar flotando como ocurre en la Estación Espacial Internacional, construir gigantescos cilindros O’Neil o introducir una ficticia tecnología de gravedad artificial, en The Expanse las cubiertas de las naves son perpendiculares al avance de estas. Así, cuando la nave acelera, los protagonistas sienten 1g de gravedad en el interior del vehículo.

Como puede verse por el render, y a diferencia de en el universo Star Wars, en esta serie se toman muy en serio la prevención de riesgos laborales. Hay cinturones de seguridad, procedimientos de emergencia y barandillas por todas partes. Nadie quiere caídas en el espacio. Y especialmente no en una nave espacial de batalla. Los puntos de anclaje son básicos.

Una de las claves de la serie es cómo usan la deceleración (−1g) para hacer exactamente lo mismo que con la aceleración (1g). Cuando la nave va de un lugar a otro, acelera la mitad del camino y proporciona 1g de gravedad en el interior. A mitad de camino, la nave apaga los motores, gira 180º, y vuelve a encender los motores, y se pasa la otra mitad del camino frenando para que la tripulación tenga gravedad.

Así son las telecomunicaciones en la serie

Otro de los aspectos que se cuidan mucho en The Expanse son las telecomunicaciones. Para empezar, las llamadas no suelen hacerse en tiempo real porque las distancias son enormes. Por ejemplo, entre la Tierra y Marte hay unos 12 minutos-luz, y entre la Tierra y Júpiter hay 43 minutos-luz. Una llamada es inviable, así que la gente envía videos.

Transmisión de radio. La transmisión de radio (broadcast radio) es el sistema que usan los protagonistas para hacer envíos convencionales. Por ejemplo, el que podría alguien enviar a su familia. Al basarse en ondas de radio, el frente de onda tiene forma de esfera y cualquiera puede captarlo.

Haz estrecho de luz. Para comunicaciones que exijan cierta seguridad se usan sistemas láser llamados tightbeam. Estos exigen una precisión enorme porque consisten en un haz estrecho que ha de impactar directamente sobre una nave en movimiento. Los cálculos de mecánica orbital son indispensables para estos envíos. Aunque parezca ciencia ficción, este sistema existe.

Es interesante cómo los guionistas, productores y directores de esta serie han puesto especial dedicación a asuntos ingenieriles a menudo olvidados. Y un placer disfrutar de escenas realistas en las que los tripulantes notan las deceleraciones cuando llegan a un destino.

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