Será que algum dia chegaremos a Alfa Centauri, nosso sistema estelar vizinho mais próximo?
As nossas ambições de exploração espacial levaram corajosamente os humanos à Lua, os veículos espaciais a Marte e as naves espaciais aos confins do Universo. sistema solar. Mas será que humanos ou naves espaciais conseguiriam chegar a Alfa Centauri, o sistema estelar mais próximo do nosso planeta?
Alpha Centauri é cerca de 4,4 anos luz (aproximadamente 25 trilhões de milhas, ou 40 trilhões de quilômetros) da Terra e abriga três estrelas separadas. A estrela mais próxima, Proxima Centauri, também hospeda um exoplaneta que os cientistas acreditam que pode ter o condições necessárias para a vida.
Mas chegar a esse sistema estelar não seria pouca coisa. NASA estima que, usando um ônibus espacial como o agora aposentado ônibus espacial da NASA de 38 metros de comprimento Descobertalevaria perto de 150.000 anos para chegar a Alfa Centauri.
Se os humanos pudessem viajar na mesma velocidade da luzpoderíamos chegar a Alpha Centauri em quatro anos exatos. No entanto, as leis da física determinam que apenas partículas de luz sem massa chamadas fótons podem atingir esse limite de velocidade cósmica. Então, embora os humanos provavelmente nunca cheguem a Alpha Centauri, é possível que uma nave espacial projetada para ir a uma fração muito menor da velocidade da luz possa chegar a essas estrelas em uma vida humana. Para ter a esperança de levar uma nave espacial à velocidade máxima, os cientistas precisarão de algo muito menor do que o Discovery.
Marshall EubanksCEO da startup Space Initiatives Inc e membro da NASA Innovative Advanced Concepts, está pesquisando métodos remotos para visitar Proxima Centauri usando enxames de espaçonaves do tamanho de um picômetro. (Um picômetro é um trilionésimo de um metro.)
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“Estamos no meio de uma verdadeira revolução no voo espacial e na exploração espacial, com sistemas extremamente pequenos”, Eubanks disse à Live Science em um e-mail. “Embora uma pequena nave espacial individual não seja tão capaz quanto uma nave espacial maior, como as Voyagers, seus tempos de desenvolvimento são muito mais curtos; eles são relativamente baratos.”
Pequenas naves espaciais também requerem menos energia para impulsioná-las, o que pode ser uma vantagem fundamental para aumentar sua velocidade.
Eubanks não é o único a perseguir esse tipo de pesquisa. A Breakthrough Initiatives iniciou sua Projeto Starshot em 2016 para combinar naves espaciais de tamanho nanométrico com velas leves, e em 2017a NASA começou a financiar seu próprio projeto visando lançar uma missão para Alfa Centauri em 2069100 anos após a Apollo 11.
Embora pequenas naves espaciais sejam mais fáceis de acelerar do que sondas maiores, as fontes tradicionais de combustível por si só não são poderosas ou abundantes o suficiente para levar essas naves a velocidades próximas à da luz. Em vez disso, Filipe Lubinum professor de física na Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, cujas ideias para viagens interestelares inspiraram a equipe do Starshot, disse à Live Science que essas naves provavelmente dependerão de luz.
Energia solar
Para ir rápido no espaço, ajuda ser pequeno e ter pouca massa. Um grande benefício da propulsão movida a luz é que ela não tem massa, disse Lubin. O combustível de foguete tradicional, em contraste, cria propulsão transformando combustível pesado em energia queimando-o. Usar uma vela solar, que é impulsionada pela luz do sol, ou uma vela fotônica, que é impulsionada por luz laser, dá a você toda a potência sem nenhum peso.
Lubin disse que você pode pensar nisso como jogar uma bola em um pedaço de papel. Quando uma bola atinge o papel, ela aplicará uma força, fazendo com que o papel recue ou seja empurrado para longe. Da mesma forma, o o momento transportado pela luz é transferido para a nave espacial, o que faz com que ela recue e acelere.
“O sistema é basicamente uma lanterna gigante — é um conjunto gigante de lasers [on Earth]disse Lubin. Se as naves espaciais são veleiros, então a luz do laser é o vento em suas velas.
A tecnologia para criar e testar essas naves, como equipamentos de comunicação pequenos o suficiente para caber nelas, ainda está sendo desenvolvida. Mas não há razão física para acreditar que tal nave espacial não poderia conduzir uma missão de sobrevoo de Alpha Centauri, disse Lubin.
Esta missão poderia se comportar de forma muito semelhante às sondas Voyager 1 e 2 e transmitir imagens de alta resolução do sistema estelar de volta à Terra, algumas das quais podem conter nossa primeira visão do planeta potencialmente habitável Proxima Centauri.
Embora Lubin tenha enfatizado que uma jornada até Alfa Centauri seria um empreendimento de longo prazo, Eubanks disse estar confiante de que grandes avanços podem ocorrer neste século.
“Acho que chegaremos ao sistema Alpha Centauri, com pequenas sondas sendo lançadas na década de 2040, e assim chegando na década de 2060”, disse Eubanks. “Sondas significativamente maiores devem ser possíveis até o final do século, mas sem avanços inesperados na física de propulsão, acho que missões tripuladas serão uma tarefa para o próximo século.”
