Enormes estruturas flutuantes que aproveitam a energia das estrelas podem ser o lar da humanidade. É verdade que construí-los será uma tarefa incrível. Mundos de anéis gigantes orbitando estrelas distantes se tornaram icônicos na ficção científica. Suas paisagens puras, encerradas em estruturas de anéis finos, emocionam nossa imaginação. O mundo do anel se tornou um motivo comum, uma base futura para a humanidade.
“Isso tudo é bobagem, é claro”, diz o professor aposentado Freeman Dyson. Foi Dyson quem popularizou a ideia dessas megaestruturas; eles eventualmente se tornaram conhecidos como esferas de Dyson. Dyson, por sua vez, "pegou emprestado a ideia" do escritor de ficção científica Olaf Stapledon em seu romance Star Maker de 1937, no qual um terráqueo viajante encontra megaestruturas semelhantes que absorvem a energia de estrelas próximas. Embora Dyson tenha visto essas esferas como cascas de estruturas orbitais para absorver a quantidade máxima de energia da estrela, os escritores de ficção científica admitem a possibilidade de esferas habitáveis cobrindo a estrela.
Dez anos após o artigo de Dyson em 1960 sobre tais estruturas ter sido publicado na Science, Larry Niven decidiu usar o anel equatorial como a esfera de Dyson como base para seu romance Ringworld.
Desde então, The Ring Worlds apareceu na série de videogames Halo, no filme de 2013 Elysium e no romance Culture de Ian Banks. Em Halo, eles são mundos artificiais gigantes onde os humanos têm a habilidade de viver no interior do anel, enquanto o exterior é protegido por uma casca forte. Em Elysium de Neil Blomkamp, entretanto, o mundo dos anéis gira em torno da Terra e parece mais uma estação espacial. Como você constrói esses anéis no mundo real?
Como em qualquer campo, o tamanho é importante. O mundo dos anéis é uma megaestrutura e sua construção exigirá uma enorme quantidade de materiais e energia.
Coletando asteróides
O escritor de ficção científica e ex-astrônomo Alastair Reynolds acredita que “Há material suficiente no cinturão de Kuiper para construir qualquer coisa. Poderíamos absorver todos os pequenos asteróides, filtrar materiais voláteis, deixar rocha pura e construir estruturas incríveis a partir dela."
Vídeo promocional:
No entanto, existem lugares onde esse material é abundante. Kuiper Belt - é uma região do sistema solar que se estende aproximadamente 2,97 bilhões de quilômetros além da órbita de Netuno. Ele é preenchido com corpos semelhantes aos de asteróides que podem ser uma fonte ideal de matéria-prima.
A astrônoma Katie Mack discorda dele. Ela diz: "O cinturão de Kuiper é bastante difuso e você tem que montar e desmontar alguns corpos para coletar a quantidade certa de material."
Se - e este é um grande se - a sociedade do futuro tiver tempo e capacidade suficientes para coletar e transportar material do cinturão de Kuiper para a órbita necessária, haverá matéria-prima suficiente para construir o mundo dos anéis. No entanto, a questão permanece se vale a pena investir tanto tempo e recursos.
O mundo dos anéis também deve suportar alguma forma de gravidade; caso contrário, tudo, incluindo a atmosfera necessária para a vida, flutuaria para o espaço profundo. A maneira mais comum de gerar gravidade artificial é gerar força centrífuga por meio da rotação. No entanto, fazer um objeto tão grande girar na velocidade necessária será uma tarefa colossal.
As forças rotacionais devem ser distribuídas uniformemente, caso contrário, a estrutura pode se romper. Felizmente, não há atrito no espaço e a rotação na velocidade desejada não diminuirá.
Quanto maior o diâmetro do mundo do anel, mais forças atuam na estrutura giratória. De acordo com Mack, a força dessas forças de cisalhamento que atuam no anel dependerá de "quão perto você está da estrela e de quanta gravidade você precisa".
Poder desconhecido
Se assumirmos que o mundo dos anéis terá o mesmo diâmetro que a órbita da Terra (cerca de 300 milhões de quilômetros) e requer 1G de gravidade, ele teria que girar a uma velocidade de cerca de 1,9 milhão de quilômetros por hora. As forças agindo sobre ele serão tão poderosas que, de acordo com Mack, "teremos que encontrar uma nova maneira de unir os átomos".
Uma das soluções teóricas para este problema técnico pode estar oculta em alguma forma de piezoeletricidade. Simplificando, o material pode ser reforçado artificialmente, passando eletricidade por ele.
No entanto, dado o tamanho do anel e a energia de que necessita, a eficácia deste colossal empreendimento está mais uma vez começando a ser questionada. A energia terá que ser distribuída uniformemente por toda a estrutura, reduzindo o risco de uma falha catastrófica de energia a zero.
O desafio final será manter o mundo dos anéis em uma órbita estável em torno da estrela. Reynolds lembra que pouco depois de "Ringworld" de Larry Niven ser publicado, "os fãs calcularam que se o Ringworld se movesse um pouco mais perto da estrela, o equilíbrio seria perturbado, a estrutura iria se desviar e eventualmente explodir."
Niven cuidou disso nos romances posteriores de The Ring World, fixando foguetes nas bordas externas da estrutura, o que estabilizaria constantemente sua posição e garantiria sua centralização em relação à estrela.
Se assumirmos que a sociedade do futuro terá capacidade técnica em larga escala para a construção do mundo dos anéis, a questão do fortalecimento da estrutura e da manutenção de sua estabilidade orbital estará resolvida, o que farão a seguir?
Na cultura, as estações orbitais eram usadas como grandes moradias, enquanto na série Halo eram dispositivos do fim do mundo projetados para detonar e destruir infecções perigosas. Dyson viu seus reinos como um meio de maximizar a colheita de energia de uma estrela, não como uma alternativa à formação de terra para torná-los adequados para os humanos.
Mack diz: "Poderíamos criar um mundo em anel para não terraformar os mundos existentes." No entanto, ela acredita que essa solução pode não ser a mais eficaz. O cientista acredita que "qualquer sociedade que pode construir facilmente uma estrutura como um mundo em anel pode facilmente encontrar um planeta rochoso e terraformá-lo a seu critério."
Embora a tecnologia de terraformação seja diferente da necessária para construir um anel orbital, o nível de progresso técnico geral será quase o mesmo. Por outro lado, com todo o seu esplendor teórico, os mundos dos anéis permanecem cientificamente inacessíveis e são exemplos ineficazes de engenharia estelar.
Ilya Khel
