Indo para as estrelas: como a tecnologia laser pode ajudar com isso

Indo para as estrelas: como a tecnologia laser pode ajudar com isso

Tudo parece ficção científica. Entre em uma espaçonave, puxe a alavanca e a próxima coisa que você perceberá é que você está na metade das galáxias e olha para outro planeta da classe M (adequado para a vida). Se apenas a vida real fosse tão divertida e fácil quanto Star Trek. Na realidade, porém, a saída do sistema solar leva muito tempo. Veja o caso da Voyager 1. Que levou a maior parte dos 35 anos de vôo para sair do sistema solar usando combustível químico e algumas manobras gravitacionais dos planetas gigantes.

Philip Lubin, pesquisador do Experimental Cosmology Group da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, usa financiamento da NASA, bem como vários trabalhos publicados para descobrir como resolver o problema interestelar. Ele também escreveu um recente documento de roteiro para o voo interestelar e é membro do comitê consultivo do recém-anunciado Breakthrough: Starshot (lançamento para as estrelas). Enquanto suas idéias estão sendo testadas no laboratório, ele acredita que pode liderar uma missão entre 20 e 30 anos, que será a antecessora do voo interestelar.

O problema das usinas de energia atuais

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Os principais métodos usados ​​hoje por espaçonaves são combustível químico, usinas de energia solar e nuclear, bem como motores de íons (usando a pressão de partículas carregadas). Tudo isso é suficiente para superar o sistema solar, especialmente nos casos em que os engenheiros usam a manobra gravitacional. Por exemplo, a nave espacial Voyager-1 acima mencionada voou Júpiter, Urano, Saturno e Netuno para acelerar a saída da heliosfera do Sol. Mas e a parte externa do sistema solar? Não é suficiente vida humana. "Se levarmos alguns segundos até a estrela mais próxima, ou um ano para chegar à estrela mais próxima, isso nos satisfaz", disse Lyubin. "No entanto, se 600.000 são necessários, isso não nos convém."

Perspectiva Laser

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Na computação, estamos acostumados ao fato de que o progresso acelera muito rapidamente, disse Lyubin. A tecnologia de semicondutores, por exemplo, permite dobrar a velocidade das operações, geralmente por 1, 5 -2 anos. Enquanto na tecnologia de foguetes não há tal progresso rápido. Lyubin disse que havia identificado uma tecnologia promissora que, pelo menos, permitiria um pequeno movimento para a espaçonave mais fina em velocidades suficientemente altas. Com o progresso tecnológico, ele disse estar confiante de que a espaçonave pode se mover ainda mais rápido do que podemos imaginar hoje.

Seu projeto envolve o uso de energia laser direcional para usar o poder da luz para mover uma espaçonave. O benefício é que este método não requer combustível (que pode ser exaurido) ou o Sol (que é muito distante do Sistema Solar). A unidade de laser que move a espaçonave também pode ser lançada ao mar quando não for mais necessária; ainda é possível estacionar essa unidade em algum lugar no espaço para usá-la em outra espaçonave.

Capacidade do laser

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Lubin compara sua ideia de laser com supercomputadores. Os supercomputadores usam processamento paralelo de informações por vários processadores. (Em pequena escala, vemos isso em computadores domésticos que possuem, digamos, um processador dual-core ou quad-core). "Em vez de um gigante trabalhar, é melhor usar muitos processadores trabalhando em paralelo, o que significa um trabalho mais rápido de um computador com um grande número de computadores pequenos", disse Lyubin. Os lasers funcionarão da mesma maneira. Lubin diz que vários lasers relativamente modestos podem ser feitos para trabalhar em sincronia se seus raios trabalham em fase um com o outro. Isso permite que você crie um pequeno impulso a partir de um único laser, o que se tornará um impulso muito grande usando vários lasers. Uma minúscula espaçonave poderia, assim, se mover a uma velocidade incrível, talvez cerca de 20% da velocidade da luz. Isso torna o sistema estelar mais próximo, Alpha Centauri, que fica a quatro anos-luz da Terra, acessível após 20 anos. Detalhes são dados nesta descrição de sua proposta inovadora de conceitos avançados para a NASA em 2015.

Onde o laser pode nos levar

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Enquanto o Alpha Centauri é relativamente próximo da Terra, muitos dos sistemas de exoplanetas vistos pelo telescópio espacial Kepler estão a centenas ou milhares de anos-luz de distância. Chegar a esses sistemas ainda será proibitivamente difícil, mas Lubin diz que não está perdendo a esperança. Progresso no campo de lasers pode ir para que nem podemos imaginar hoje. (Um exemplo semelhante seria como um chip de computador revolucionou a velocidade e o tamanho dos computadores, em comparação com amostras de tubos antigos que ocuparam salas de laboratório inteiras nos anos 60).

Se, no entanto, se torna possível alcançar a distância dos planetas descobertos pelo Kepler, Lubin adverte que haverá uma última restrição: a teoria da relatividade. Se o sinal da nave levar um segundo para chegar ao planeta Kepler e outro segundo para retornar à sonda, então para sair da sonda para a Terra (a uma distância de 2000 anos-luz), o sinal precisará de 2000 anos, mais dois segundos. Uma civilização que enviou uma missão pode desaparecer no momento em que a espaçonave retornar. Lubin ainda não sabe como responder a todas essas questões sociológicas, mas ele diz que, no entanto, os lasers oferecem o potencial de se mover muito mais rápido do que o que temos hoje.

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