As pessoas sonham há muito tempo em viajar para planetas distantes; o mesmo problema foi abordado na ficção científica por mais de um século. Na realidade, muitos são os problemas que nos impedem de o fazer, incluindo a falta de tecnologias adequadas. Mas isso não impede os cientistas de teorizarem possíveis formas de conquistar o espaço sideral, que um dia podem se tornar bastante reais.
Motores iônicos
É improvável que os Ion Thrusters sejam novos para os fãs de Star Wars, uma vez que foram pilotados pelos TIE Fighters. É também uma tecnologia bem estabelecida usada pela sonda Dawn, lançada em setembro de 1997, para estudar os planetas anões Vesta e Ceres.
Os motores de íons funcionam quando os átomos de xenônio são bombardeados com elétrons para formar íons. Na parte de trás do motor estão malhas de metal, carregadas a 1000 volts, que disparam íons a uma velocidade tremenda. O empuxo é bem pequeno, mas como o espaço é um ambiente sem atrito e gravidade zero, ele está aumentando constantemente. A velocidade máxima de Dawn é 38.600 km / h.
Os motores de íons requerem o mínimo de combustível. Eles são 10 vezes mais eficientes do que os motores químicos. Eles obtêm sua energia de grandes painéis solares, então não há necessidade de construir um depósito de combustível. Ele também fornece propulsores de íons, em teoria, uma fonte inesgotável de energia.
O problema atual com os motores iônicos é que eles são lentos demais para transportar pessoas. Eles poderiam ser usados, por exemplo, para transportar equipamentos e suprimentos para as colônias marcianas.
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Bussard Ramjet
Como mencionado acima, um dos maiores desafios das viagens espaciais é a quantidade de combustível necessária. Para resolver esse problema na década de 1960, foi proposta a criação do chamado Bussard Interstellar Ramjet.
A ideia é que a espaçonave pegue os prótons espalhados pelo universo enquanto viaja. Se esses prótons puderem ser sintetizados, a espaçonave estará essencialmente voando como um foguete nuclear.
É verdade que há vários problemas com o conceito Ramjet. Você só pode elevar um certo número de prótons e, à medida que os prótons são captados, também surge uma resistência significativa. Além disso, há uma pequena questão sobre a criação de um dispositivo de fusão nuclear funcional estável.
Movimento por impulso nuclear
A ideia de usar a energia nuclear para lançar espaçonaves remonta à década de 1950. O projeto Orion foi uma iniciativa da NASA, que decidiu construir um navio do tamanho de um belo arranha-céu, lançado a partir da explosão de uma bomba nuclear embaixo dele. Você já está começando a adivinhar os problemas associados ao projeto. Para começar, após este projeto, uma grande quantidade de radiação deve permanecer, e os próprios astronautas serão envenenados por radiação.
Quando a bomba explodir, ela criará um pulso eletromagnético que destruirá os componentes eletrônicos a bordo. E isso se o lançamento ainda for bem-sucedido e não levar a perdas fatais. O projeto Orion foi considerado principalmente porque poderia nos levar a Marte em três meses. Um navio comum levaria dezoito.
Obviamente, o Projeto Orion está morto, mas a ideia por trás dele vive. Voyager 1, Voyager 2 e Cassini usaram uma forma de energia nuclear baseada na decomposição do plutônio, convertendo-o em eletricidade, para seus voos. Infelizmente, as reservas de plutônio necessárias em nosso planeta chegaram ao fim e é bastante difícil iniciar a reprodução, pois é um subproduto da criação de bombas nucleares.
Movimento em feixes de laser
O engenheiro aeroespacial Leic Mirabeau teve a idéia de usar movimento a laser em 1988, enquanto trabalhava no projeto de defesa contra mísseis Star Wars. O aparelho Mirabeau deveria ser cônico. Um poderoso feixe de laser seria disparado da extremidade estreita do cone contendo o refletor parabólico.
Isso aqueceria o ar interno a 30.000 graus, levando a explosões que criam impulso. Mirabeau acreditava que tal dispositivo apareceria nos próximos 20 anos, mas seus colegas olharam para essa ideia com ceticismo.
Nave interestelar "Daedalus"
A British Interplanetary Society conduziu pesquisas por cinco anos, começando em 1973, explorando a possibilidade de enviar humanos para a Estrela de Barnard, que fica a seis anos-luz de distância. A solução deles foi a espaçonave interplanetária "Daedalus". Daedalus era uma espaçonave gigantesca, também do tamanho de um bom arranha-céu, e seria definitivamente montada na órbita da Terra.
Como o Projeto Orion, ele teve que usar motores de fusão. Os pellets de combustível seriam injetados em alta velocidade na câmara de reação, onde feixes de elétrons de alta energia os inflamariam. A primeira fase era para levantar a Terra 46.000 toneladas de combustível, a segunda - uma pequena parte da nave com 4.000 toneladas de combustível. O combustível deveria ser hélio-3.
O hélio-3 é incrivelmente raro na Terra, mas acredita-se que seja muito mais abundante na Lua; também pode ser encontrado em nuvens cósmicas. A coleta da quantia necessária levaria 20 anos. O hélio-3 também é muito difícil de inflamar como combustível, pois requer muito calor. Mas se o projeto tivesse queimado, o dispositivo teria acelerado para 12,2% da velocidade da luz e teria alcançado a estrela de Barnard em 50 anos.
Em 2009, começaram as pesquisas no âmbito do projeto Ícaro, que deve mostrar o que a viagem interestelar pode se tornar após tantos anos de progresso científico.
Andando em um asteróide
Um dos maiores problemas das viagens espaciais continua sendo o impacto dos raios cósmicos. Se uma pessoa leva 1000 dias para chegar a Marte, ela receberá uma radiação tal que as chances de desenvolver câncer aumentarão de 1 para 19 por cento.
A espaçonave é feita de materiais leves e os escudos de radiação são muito pesados. Portanto, um professor de física do Instituto de Tecnologia de Massachusetts acredita que a melhor maneira de viajar longas distâncias é pousar em um asteróide e criar um túnel sob sua superfície.
O asteróide deve ter 10 metros de largura e vários milhões de quilômetros da Terra e Marte para que o plano funcione. Até agora, cinco desses asteróides são conhecidos e todos eles passarão perto da Terra em 2100. A jornada será unilateral, já que não há asteróides que voam de um lado para outro. No entanto, novas descobertas estão ocorrendo constantemente, portanto, talvez possamos encontrar um asteróide voando de Marte para nós no momento certo.
Vela solar
Embora as velas dificilmente sejam de alta tecnologia para os padrões atuais, no contexto espacial, elas receberam uma boa atualização. Em vez de usar o vento, essas velas usarão a energia do sol. As velas solares darão pouco impulso à espaçonave, mas como não há atrito no espaço, essas velas ganharão velocidade gradualmente.
Por exemplo, uma vela solar de 400 metros de largura pode viajar mais de dois bilhões de quilômetros por ano. Isso é mais rápido do que uma embarcação movida a produtos químicos pode passar. Também seria mais barato.
Projetos de velas solares também não são incomuns. Um da NASA se chama Sunjammer, em homenagem a um conto de Arthur Clarke. A vela Sunjammer pode ser feita de material Kapton e pode ter cinco mícrons de espessura, pesar menos de 20 quilos e, quando embalada, pode ser tão grande quanto uma máquina de lavar.
Outra variante, criada em homenagem a Carl Sagan, deve entrar em órbita muito em breve. Também existe a teoria de que uma vela solar poderia levar uma espaçonave a outro sistema solar. Essa vela terá o tamanho de uma grande cidade e seu centro ativo será um poderoso laser.
Vela magnética
A maioria dos prótons e elétrons emitidos do Sol variam de 400 a 600 quilômetros por segundo. Uma vela magnética poderia usar sua energia e se afastar deles. Um laço de material condutor pode produzir um campo magnético perpendicular ao vento solar, e isso empurrará a nave na direção desejada.
O problema é que a vela magnética deve ter 100 quilômetros de comprimento. As tecnologias que tornarão possível fazer uma vela de um material supercondutor deste tamanho e manter a temperatura necessária simplesmente não estão disponíveis agora. As velas magnéticas permanecem como teoria até que a tecnologia seja desenvolvida.
Buraco de minhoca
Originário da ficção científica, os buracos de minhoca inspiram as pessoas desde seu início na teoria, em 1921. Embora sua existência seja permitida, nenhuma evidência direta disso foi encontrada. Os buracos de minhoca são essencialmente túneis no espaço através dos quais um objeto, em teoria, pode passar. Ao mesmo tempo, os buracos de minhoca são instáveis - se alguém quiser passar por um deles, suas paredes podem desabar.
Para uma passagem segura pelo buraco de minhoca, o aparelho deve usar força antigravidade. Os físicos acreditam que simplesmente não coletaremos energia suficiente. Se existe um buraco de minhoca pelo qual as pessoas podem passar, definitivamente não está na natureza; no entanto, uma civilização suficientemente avançada poderia construí-lo. Portanto, até que o encontremos ou o construamos, o buraco de minhoca permanecerá uma ficção científica.
Warp Drive
Popularizada por Star Trek, a ideia de um warp drive permite que você viaje literalmente mais rápido do que a velocidade da luz sem quebrar as leis da física. No entanto, os cientistas acreditam na possibilidade de sua implementação. O físico Miguel Alcubierre foi o primeiro a propor a ideia: criar uma espaçonave no formato de uma bola de rúgbi com um anel achatado ao redor. É verdade que, para o navio voar, você precisa de uma bola de antimatéria do tamanho de Júpiter.
Para tornar essa espaçonave possível, Harold White da NASA fez alterações no projeto. Em teoria, sua nave modificada exigiria muito menos antimatéria, da ordem de 500 quilos. Ele será capaz de dobrar o espaço-tempo e atingir uma velocidade 10 vezes mais rápida do que a velocidade da luz. A jornada até a estrela mais próxima levará de quatro a cinco meses.
Infelizmente, a antimatéria é extremamente instável. Apenas um terço de grama de antimatéria pode liberar tanta energia quanto foi liberada no bombardeio de Hiroshima. O projeto da Antimatéria em White será puxado por 1,5 milhão de Hiroshima, o que será suficiente para destruir a Terra.
