En un mundo donde se habla a diario de misiles hipersónicos —incluso su empleo por parte de Rusia en Ucrania— y la tecnología más puntera promete aeronaves tan rápidas que un viajero podrá salir de España y llegar a la otra parte del mundo en 3 horas, todavía queda mucho por saber de la velocidad. Científicos de todo el mundo realizan periódicamente experimentos para poner a prueba objetos a miles de kilómetros por hora y observar y analizar su comportamiento.
Con el ojo puesto en aplicaciones militares, la Marina de Estados Unidos ha impulsado un proyecto junto con la Universidad Case Western Reserve (Cleveland, Ohio) para lanzar un pequeño proyectil a 14.400 kilómetros por hora contra una pared de agua. Lo que ocurrirá en ese instante y en los milisegundos siguientes, es una combinación tentadora de "saberes, incógnitas y suposiciones", tal y como recogen desde la institución de enseñanza. Y los resultados, ya que se espera que sirvan para desarrollar componentes militares como misiles hipersónicos, serán alto secreto.
"Incluso hoy, la comunidad científica en realidad no sabe qué sucederá exactamente con el agua en ese tipo de situación", comentó Bryan Schmidt, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial. "Pero hay razones para creer que podría hacer cosas realmente extrañas, desde crear hielo hasta crear luz", sostiene.
"Algo que nadie está haciendo"
Los experimentos que llevará a cabo el equipo de Schmidt el próximo verano se realizarán a una velocidad casi dos veces más rápida que cualquier otra investigación publicada. Eso implica que el equipo de grabación también será mucho mejor que el empleado cuando se realizó esta investigación militar la primera vez en 1940 —en plena Segunda Guerra Mundial—, cuyo objetivo era el estudio de las ondas de choque de las explosiones submarinas y su afectación a los barcos y submarinos.
"Estamos llevando a cabo algo que nadie más está haciendo en este momento", comenta. "Nuestros experimentos también son oportunos y podrían tener un impacto mucho mayor para nuestro país".
Proyectil disparado contra una pared de agua
Schmidt indica que los conocimientos adquiridos con la prueba serán "muy importantes". Principalmente para predecir con precisión cosas como "el daño potencial de los barcos cerca de explosiones submarinas de alto rendimiento, el vuelo de vehículos hipersónicos o misiles a través de la niebla, la lluvia o el rocío marino y el daño potencial que pueden causar proyectiles hipersónicos".
Para la realización del experimento se empleará una pieza de 12,2 metros de longitud conocida como "pistola de gas ligero de dos etapas" que impulsará un proyectil de 18 milímetros contra un tanque de agua de 2,4 metros de profundidad.
Bala subacuática
Los estudios y simulaciones ya realizados indican que, a simple vista, tan solo será una "gran salpicadura en una piscina para niños". Pero el secreto de este nuevo experimento radicará en una cámara de alta velocidad que puede capturar hasta 200 millones de fotogramas por segundo. A modo de comparación, el ojo humano ve el equivalente a 30 fotogramas por segundo.
Las posibilidades de obtener resultados se basan en anteriores experimentos y estudios. Una de las hipótesis es la formación de hielo exótico que se basa en una predicción realizada en los años 50 del siglo pasado. El hielo exótico es cualquier formación más allá del hielo de seis lados más común en la Tierra y que se encuentra principalmente en el espacio o en el manto de la Tierra.
Representación del misil hipersónico HAWC lanzado desde un B-52
La cavitación es la formación de burbujas de vapor dentro de un líquido acelerado a alta velocidad, como cuando es golpeado por un proyectil. Este fenómeno también se da en los aliviaderos de las presas hidráulicas debido a la alta velocidad y presión que alcanza el agua. "Estoy absolutamente seguro de que veremos cavitación detrás del proyectil". Algo que también puede emplearse para el diseño de nuevos torpedos.
La sonoluminiscencia es la creación de luz cuando el líquido colapsa rápidamente como resultado de una onda de sonido. Y es otra de las posibilidades que apuntan desde la Universidad. Las burbujas también pueden alcanzar temperaturas y presiones extremadamente altas durante breves periodos de tiempo, un fenómeno que ha intrigado a los investigadores durante décadas por su potencial para, posiblemente, conducir a una fuente de energía libre de desechos.
China usa cerdos
China se encuentra actualmente experimentando con balas hipersónicas con un enfoque más directo. El pasado septiembre se dio a conocer un programa en el que dispararon bolas de acero de 5 milímetros a 14.000 kilómetros por hora contra cerdos machos jóvenes.
El fin era el de comprender los efectos del impacto de las armas hipersónicas simulando un cuerpo humano. Según recogió South China Morning Post, era el muslo del animal donde los investigadores encontraron que la munición dejaba grandes heridas en forma de cráter.
Bala
Otra de las particularidades que surgieron a raíz del experimento es que la bala parecía no penetrar en el cuerpo del cerdo, como sí ocurre con las balas tradicionales. También se dieron cuenta de que los disparos no mataban inmediatamente a los cerdos.
Esto último es debido a que realmente lo que producía las graves heridas no era la bala en sí, sino las ondas de choque que se generan cuando un cuerpo —por pequeño que sea— viaja tan rápido. "La bala parece estar en llamas cuando entra en contacto con la piel del animal, lo que sugiera que la bola de acero soporta una gran fuerza cuando golpea", comentaron los investigadores. "La bola se derrite y se rompe a altas temperaturas".