Espaço

Em uma viagem interestelar átomos viram projéteis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/11/2018

Os defensores das velas solares estão depositando suas esperanças em painéis ultrafinos de grafeno, que absorvem fótons com alta eficiência.
[Imagem: NASA]

Viagens interestelares levadas a sério

Novos sistemas de propulsão dirigida podem permitir as primeiras missões interestelares, com pequenas espaçonaves robóticas explorando os sistemas solares vizinhos.

Essa é a ideia do cosmologista Philip Lubin, da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, o visionário que está por trás de projetos para enviar nanonaves espaciais a Alfa Centauro e procurar inteligência extraterrestre usando ferramentas ópticas.

Ele vislumbra naves espaciais finas como bolachas, movidas a laser, capazes de alcançar velocidades superiores a um quarto da velocidade da luz - rápido o suficiente para alcançar a estrela vizinha do nosso sistema solar em 20 anos, ou algo mais perto de casa, como levar as pessoas a Marte, em um mês.

Baseando-se na propulsão fotônica - velas impulsionadas pela luz solar ou por gigantescos canhões laser -, os engenheiros estão trabalhando para passar essa conquista da ficção científica para a realidade.

Mas o próprio Lubin sugeriu muita cautela durante sua recente palestra no Congresso Laser da Sociedade Óptica (OSA).

Propulsão fotônica

Um dos maiores desafios na validação desse conceito fotônico de propulsão é a demonstração da potência do laser necessária para acelerar a espaçonave proposta - ou uma espaçonave hipotética qualquer.

"Nosso sistema utiliza uma tipologia estabelecida chamada projeto de 'Amplificador de Potência por Oscilador Mestre'," disse Lubin. "É um sistema distribuído de modo que cada bloco amplificador de laser tenha entre 10 e 1.000 Watts. Você pode segurá-lo em sua mão. Em vez de construir um laser gigantesco, você combina vários pequenos amplificadores a laser que, quando combinados, formam um sistema extremamente poderoso e revolucionário."

Se funcionar, muito bem; então precisaremos nos preocupar com o próprio espaço.

Está com pressa para chegar a outra estrela? Pois a primeira viagem interestelar vai durar no mínimo 69 anos.
[Imagem: NASA/ESA/H. Bond (STScI)/M. Barstow (University of Leicester)]

Trombando com átomos

Conforme a velocidade aumenta, pilotar uma nave no espaço será como dirigir um carro em uma tempestade, uma tempestade na qual os pingos de chuva tivessem potencial para destruir o carro.

O grande desafio para uma espaçonave relativística é o chamado "endurecimento da radiação".

"Quando começamos a atingir velocidades próximas à velocidade da luz, as partículas no espaço interestelar, prótons em particular, com os quais você tromba - ignorem os grãos de poeira por enquanto - são a fonte de radiação primária. O espaço não é vazio; ele tem aproximadamente um próton e um elétron por centímetro cúbico, bem como um punhado de hélio e outros átomos," detalhou Lubin.

Trombar com essas partículas pode ser significativo em altas velocidades porque, embora elas possam estar viajando lentamente dentro de seu próprio quadro de referência, elas produzem impactos de alta velocidade em uma espaçonave que se move rapidamente.

"Quando você as acerta, é como dirigir numa tempestade. Mesmo que a chuva caia direto do céu, seu pára-brisa fica empapado porque você está indo rápido - e é um efeito bastante sério para nós," explicou Lubin. "Nós recebemos cargas de radiação enormes na borda de ataque, quando a frente é atacada continuamente, enquanto o resto da espaçonave que não é a frente e voltada em direções diferentes não é muito atingida. É um problema interessante e único, e nós estamos trabalhando no que acontece quando você tromba com essas partículas."

Não é só propulsão: Você precisa brecar a nave espacial no destino

Cronograma

Em termos de um cronograma para colocar a tecnologia de propulsão de energia dirigida para funcionar, Lubin também se mostrou cauteloso.

"Estamos produzindo demonstrações laboratoriais de cada parte do sistema. A capacidade total está a mais de 20 anos de distância, embora missões de demonstração sejam viáveis dentro de uma década," anunciou ele.