Neste momento, as viagens interestelares e a colonização são bastante improváveis. As leis básicas da física sugerem que isso simplesmente não pode ser feito e, para muitas pessoas, isso significa que nunca será feito. Essas pessoas não são divertidas. Outros são mais idealistas, procurando maneiras de quebrar as leis da física (ou pelo menos encontrar uma brecha) que nos permita viajar para estrelas distantes e explorar mundos totalmente novos.
10 Unidade de dobra de Alcubierre
Qualquer coisa chamada “warp drive” pode parecer mais adequada a Star Trek do que à NASA. No entanto, o Alcubierre Warp Drive é uma ideia que eles estão apresentando como uma possível solução (ou pelo menos o início de uma solução) para superar as restrições do universo quando se trata de se mover mais rápido que a luz.
Os princípios básicos da ideia são bastante simples, e a NASA usa o exemplo de uma esteira rolante para explicá-la. Embora uma pessoa só consiga andar tão rápido em uma esteira rolante, a velocidade combinada da pessoa e da esteira significa que ela chega ao fim mais rápido do que faria sozinha. A passarela é o motor de dobra, movendo-se ao longo do espaço-tempo dentro de uma espécie de bolha de expansão. Na frente do motor de dobra, o espaço-tempo se contrai. Atrás disso, está expandido. Isso deveria, em teoria, permitir que a unidade movesse tudo o que estivesse nela mais rápido que a velocidade da luz. Um dos princípios-chave, o da expansão do espaço-tempo, já foi explorado como o que permitiu ao Universo expandir-se tão rapidamente nos momentos após o Big Bang. Portanto, em teoria, fazê-lo deveria ser viável.
Mais complicado é criar o próprio motor de dobra, que, segundo a NASA, exigiria um enorme bolsão de energia negativa ao redor da nave. Eles não têm certeza se isso é possível ou não. (A resposta final sobre o assunto foi um sonoro: “Não sei… talvez?”) Além disso, a manipulação do espaço-tempo força você a fazer perguntas ainda mais complicadas sobre viagem no tempo, alimentando a bolha de energia negativa e como transformar liga e desliga.
A ideia foi ideia do físico Miguel Alcubierre, que também explicou as capacidades do motor de dobra como algo semelhante a saltar através de ondas no espaço-tempo, em vez de percorrer o caminho mais longo. Tecnicamente, isso não violaria as leis das viagens mais rápidas que a luz, e ele até fez as contas para apoiar a teoria.
9 A Internet Interestelar
Já é ruim quando você está perdido na Terra e não consegue carregar o Google Maps em seu smartphone. As viagens interestelares seriam piores, apresentando todos os tipos de outros problemas de comunicação. Chegar lá é apenas o primeiro passo, e os cientistas estão analisando o que acontecerá quando nossas sondas tripuladas e não tripuladas precisarem de uma maneira de enviar uma mensagem de volta à Terra.
Em 2008, a NASA conduziu os primeiros testes bem-sucedidos numa versão interestelar da Internet. O projeto começou em 1998 como uma parceria entre o Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA e o Google. Dez anos depois, eles tinham algo chamado sistema Disruption-Tolerant Networking (DTN), que lhes permitia enviar imagens para uma espaçonave a 32 milhões de quilômetros de distância.
A tecnologia precisava ser capaz de lidar com longos atrasos e interrupções nas transmissões, para que pudesse continuar o trânsito mesmo quando o sinal fosse interrompido por até 20 minutos. Ele pode passar, contornar ou passar por tudo, desde explosões solares e tempestades solares até planetas incômodos que atrapalham a transmissão sem perder nenhuma das informações que está enviando.
Segundo Vint Cerf, um dos fundadores da nossa Internet terrestre e pioneiro da Internet interestelar, o sistema DTN supera todos os problemas que o protocolo TCIP/IP tradicional tem ao lidar com as distâncias envolvidas nas viagens interplanetárias. Com o TCIP/IP, fazer uma pesquisa no Google sobre Marte provavelmente levaria tanto tempo que os resultados teriam mudado quando voltassem, e provavelmente seriam apenas um monte de pacotes de informações quebrados, de qualquer maneira. Com o DTN, eles adicionaram algo bastante selvagem: a capacidade de atribuir diferentes nomes de domínio a diferentes planetas e de escolher para qual planeta você deseja direcionar suas pesquisas e tráfego na Internet.
Então, que tal ir além dos planetas que já conhecemos? A Scientific American sugere que pode haver uma maneira, embora extremamente cara e demorada, de criar uma Internet que chegue até Alfa Centauri. Ao lançar uma série de sondas von Neumann auto-replicantes (mais sobre isso mais tarde), uma longa série de estações retransmissoras pode ser criada, que pode enviar informações ao longo do que seria essencialmente uma carta em cadeia interestelar. O sinal aperfeiçoado em nosso próprio sistema saltaria entre as sondas e finalmente voltaria para a Terra ou, dependendo da direção, para Alfa Centauri. É verdade que serão necessárias muitas sondas, cada uma custando bilhões para ser construída e lançada. É claro que, dado que a mais distante das sondas só atingiria o seu alvo dentro de milhares de anos, teríamos tempo para poupar dinheiro e, presumivelmente, melhorar a tecnologia, baixando o preço .
8 Colonização do Espaço Embrionário
Um dos grandes problemas das viagens interestelares e, em última análise, da colonização, é a enorme quantidade de tempo que levaremos para chegar a algum lugar, mesmo com brinquedos bacanas, como os motores de dobra propostos. A forma de levar um grupo de colonos ao seu destino apresenta todo um novo conjunto de questões, e um dos planos propostos para a criação de um grupo capaz de colonos é enviar não navios totalmente tripulados, mas sim navios de sementes contendo embriões. Assim que o navio atingir uma distância adequada do seu destino, os embriões congelados começarão a ser cultivados. Eventualmente, eles se transformam em crianças que são criadas no navio e, quando finalmente chegam ao seu destino, são capazes de estabelecer uma nova civilização.
Isso, é claro, tem todo um outro conjunto de questões associadas, como quem ou o que fará o levantamento. Robôs podem ser usados para criar os filhos, o que levanta algumas questões fascinantes sobre como seriam os humanos criados inteiramente por robôs. Os robôs poderiam entender o que uma criança precisa para crescer e prosperar? Eles poderiam entender punições, recompensas e emoções humanas? Além disso, toda a ideia pressupõe que descubramos como preservar embriões congelados e intactos durante centenas de anos e como cultivá-los num ambiente artificial. No entanto, conseguimos isso com os tubarões , pelo que podemos não ficar muito atrás no grande esquema das coisas.
Uma solução proposta que contornaria o chamado problema da babá robótica é criar uma combinação de um navio de sementes e um navio adormecido, onde os adultos são mantidos em uma espécie de animação suspensa, acordados quando são necessários para ajudar a criar os filhos. nascido do navio de sementes. Uma série de anos de criação dos filhos pontuados por um regresso à hibernação poderia, em teoria, resultar numa população estável . Um lote de embriões cuidadosamente estabelecido garantiria diversidade genética suficiente para manter a população de forma mais ou menos normal após o estabelecimento de uma nova colónia. Um lote adicional de embriões também seria incluído no navio de sementes, que por sua vez seria utilizado para engravidar a primeira geração de mulheres da colónia, diversificando ainda mais o património genético .
7 Nave espacial auto-replicante
Qualquer coisa que construímos e enviamos para o espaço obviamente terá seus problemas, e fazer coisas que precisam durar milhões de quilômetros sem queimar ou quebrar parece um obstáculo praticamente impossível, mas a resposta pode ter sido descoberta há décadas. atrás. Na década de 1940, o físico John von Neumann propôs uma tecnologia mecânica que pudesse replicar-se e, embora não tenha aplicado a ideia às viagens interestelares, aqueles que o seguiram começaram a pensar assim. As sondas von Neumann resultantes poderiam, em teoria, ser usadas para explorar vastos territórios interestelares. De acordo com alguns pesquisadores, a ideia de que somos os primeiros a pensar nessa ideia não é apenas um tanto pomposa da nossa parte, mas também bastante improvável .
Pesquisadores da Universidade de Edimburgo publicaram descobertas no International Journal of Astrobiology , explorando não como poderíamos usar esta tecnologia florescente para a nossa própria exploração, mas sim a probabilidade de alguém já estar fazendo exatamente isso. Com base em cálculos anteriores que estimaram até onde as naves poderiam chegar usando diferentes tipos de viagem, os pesquisadores analisaram como a equação mudaria se fosse aplicada a naves e sondas auto-replicantes.
Eles basearam seus cálculos em sondas auto-replicantes que poderiam usar detritos e outros materiais no espaço para construir o que chamaram de sondas infantis. Estas sondas pais e filhos multiplicar-se-iam num número suficientemente grande para serem capazes de cobrir toda a nossa galáxia dentro de cerca de 10 milhões de anos – e isso se estivessem a viajar apenas a cerca de 10% da velocidade da luz. Por sua vez, isso significa que é incrivelmente provável que, em algum momento, teríamos sido visitados por algum tipo de sonda auto-replicante. Como achamos que não, dizem que há apenas duas explicações: não somos tecnologicamente avançados o suficiente para saber o que estamos vendo ou estamos realmente sozinhos na galáxia.
6 Estilingues de buraco negro
A ideia de usar a gravidade de um planeta ou da lua como uma espécie de estilingue em torno dele foi usada mais de uma vez em nosso próprio sistema solar, principalmente pela Voyager 2, que recebeu um impulso extra primeiro de Saturno e depois de Urano em seu caminho para fora do planeta. sistema. A ideia envolve manobrar uma nave para obter um aumento (ou diminuição) de velocidade à medida que ela navega pelo campo gravitacional de um planeta . A ideia básica também tem sido uma das favoritas em obras ficção científica .
O escritor Kip Thorne apresentou a ideia de que fazer algo semelhante poderia ajudar a nave a reduzir um dos grandes desafios quando se trata de viagens interestelares: o consumo de combustível. Ele sugeriu algo um pouco mais arriscado, porém, nomeadamente manobrar em torno de um conjunto de buracos negros binários. Na verdade, apenas uma pequena quantidade de combustível seria necessária para percorrer a órbita crítica de um buraco negro a outro. Quando a nave em questão tivesse feito vários circuitos entre os dois buracos negros, a sua velocidade aproximar-se-ia da velocidade da luz com um consumo mínimo de combustível. Então, seria apenas uma questão de mirar corretamente e disparar um foguete no instante certo para iniciar um curso através das estrelas.
Essa ideia é improvável? Absolutamente. É incrível? Certamente. Thorne enfatiza que há muitos problemas com sua ideia, como os cálculos precisos e o tempo que seriam necessários para garantir que você não voasse direto através de outra estrela, planeta ou outro corpo interestelar inconvenientemente localizado. Também existem preocupações como desacelerar, parar e voltar para casa, mas temos certeza de que, se você estiver disposto a fazer isso em primeiro lugar, talvez não esteja muito preocupado em voltar para casa .
Um precedente para a ideia já foi aberto. Em 2000, os astrônomos observaram 13 supernovas acelerando pela galáxia a impressionantes 8 milhões de quilômetros por hora. Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign descobriram que as estrelas rebeldes foram expulsas de sua galáxia por um par de buracos negros presos em órbita um ao redor do outro após a destruição e fusão de duas galáxias separadas.
5 Lançador de sementes estelares
Quando se trata de lançar sondas até mesmo auto-replicantes, ainda há o problema do consumo de combustível. Isso não impediu que as pessoas tentassem ter novas ideias sobre como lançar sondas através de distâncias interestelares, um processo que exigiria megatoneladas de energia com a tecnologia que temos hoje.
Forrest Bishop, do Instituto de Engenharia em Escala Atômica, afirmou ter criado um método para lançar sondas interestelares que requer apenas uma quantidade de energia aproximadamente equivalente à que existe em uma bateria de carro. O teórico Starseed Launcher teria cerca de 1.000 quilômetros (600 milhas) de comprimento e consistiria principalmente de arame. Apesar de seu comprimento, tudo caberia em um ônibus quando armazenado e poderia ser carregado por uma bateria de 10 volts.
Parte do plano envolvia o lançamento de sondas com pouco mais de microgramas de massa, contendo apenas as informações mais básicas necessárias para construir novas sondas no espaço. Grupos de até milhares de milhões destas sondas poderiam ser lançados por uma série de lançadores. Bishop disse que seu plano é mais fácil porque as sondas auto-replicantes podem juntar-se uns aos outros após o lançamento. Embora ele tivesse planos para que o próprio lançador fosse alimentado por bobinas supercondutoras de levitação magnética, criando uma força oposta que fornecesse a energia, ele disse que ainda há algumas coisas que antes que ele possa ser construído na prática, como a forma como o sondas resistiriam a perigos como radiação interestelar e detritos. precisa ser resolvido
4 Plantas de engenharia para viver no espaço
Assim que chegarmos aonde queremos (ou quando seguirmos nosso caminho), será necessário que haja algum tipo de método para cultivar alimentos e regenerar oxigênio. O físico Freeman Dyson tem algumas ideias bastante intrigantes sobre como exatamente podemos fazer isso.
Em 1972, Dyson deu sua palestra bastante infame no Birkbeck College, em Londres. Lá, ele sugeriu que, com alguma manipulação genética, poderiam ser desenvolvidas árvores que seriam capazes não apenas de crescer, mas de prosperar em superfícies tão inóspitas quanto um cometa. Reprograme a árvore para refletir a luz ultravioleta e para ser mais eficiente na retenção de água, e as árvores não apenas criariam raízes e cresceriam, mas também cresceriam em tamanhos inimagináveis na Terra . Numa entrevista, ele sugeriu que poderia haver árvores negras no futuro, tanto no espaço como na Terra. Árvores e folhas à base de silício seriam muito mais eficientes, e a eficiência é a chave para a sobrevivência contínua. Dyson enfatizou que este certamente não seria um processo da noite para o dia e provavelmente levaria até os próximos dois séculos antes que tivéssemos a tecnologia e o conhecimento para manipular as plantas dessa forma.
Sua ideia pode não ser muito rebuscada. O Instituto de Conceitos Avançados da NASA é uma divisão inteira dedicada a resolver os problemas do futuro, e uma das coisas em que estão trabalhando é no cultivo de plantas adequadas para a paisagem de Marte. Mesmo as plantas cultivadas numa estufa ou num edifício semelhante em Marte estariam sujeitas a extremos, e os investigadores estão a trabalhar com a ideia de combinar plantas com extremófilos, organismos minúsculos e microscópicos que sobrevivem nos locais mais inóspitos da Terra. Desde tomateiros de grande altitude, que possuem uma resistência incorporada à luz ultravioleta, até bactérias que sobrevivem nas partes mais frias, mais quentes e mais profundas do mundo, talvez já tenhamos os blocos de construção para criar jardins marcianos. Só precisamos descobrir como colocá-los todos juntos .
3 Utilização de recursos in-situ
Viver da terra pode ser a novidade da moda na Terra, mas quando se trata de missões de meses de duração no espaço, será uma necessidade. A NASA está atualmente explorando o que eles chamam de Utilização de Recursos In-Situ, ou ISRU. Afinal, há muito espaço em uma nave, e estabelecer sistemas para o uso de materiais encontrados no espaço e em outros planetas será uma necessidade para quaisquer planos ou viagens de colonização de longo prazo, especialmente quando essas viagens significam ir a lugares onde missões de reabastecimento estão simplesmente fora de questão. As primeiras tentativas de demonstrar como funcionaria o uso de recursos ocorreram nas encostas dos vulcões do Havaí e em simulações de missões polares à Lua, envolvendo tentativas de extrair coisas como componentes de combustível de cinzas e outros terrenos naturais.
Em agosto de 2014, a NASA fez um grande anúncio quando revelou quais novos brinquedos equipariam o próximo rover de Marte, com lançamento previsto para 2020. Incluído no arsenal do novo rover está o MOXIE, o experimento de utilização de recursos in-situ de oxigênio de Marte. Como o próprio nome sugere, o MOXIE será capaz de pegar a nociva atmosfera de Marte (que contém cerca de 96% de dióxido de carbono) e separá-la em oxigênio e monóxido de carbono. Será capaz de produzir cerca de 22 gramas de oxigênio a cada hora de funcionamento. A NASA também espera que o MOXIE demonstre algo mais: operação contínua sem declínio na produtividade ou eficiência. Eles sugerem que o MOXIE não é apenas um grande passo em direção a missões extraterrestres de longo prazo, mas também que é o primeiro de muitos conversores potenciais que poderiam agir de maneira semelhante para isolar diferentes gases e outros recursos .
2 2 terno
A reprodução no espaço é um problema em vários níveis, especialmente em ambientes sem gravidade artificial. Em 2009, experiências japonesas em embriões de ratos provaram que, embora os ambientes de gravidade zero não impeçam a fertilização, os embriões que se desenvolvem fora da atração gravitacional natural da Terra (ou algo equivalente) não se desenvolvem normalmente. Quando as células precisam se dividir e se especializar, surgem problemas. Isso não quer dizer que isso não possa ser feito, já que alguns dos embriões cultivados no espaço foram implantados com sucesso em camundongos fêmeas e nasceram normalmente .
Isto também levanta outra questão: como funciona a criação de bebés num ambiente de gravidade zero? As leis da física, especificamente o fato de que toda ação tem uma reação igual e oposta, tornam a mecânica um pouco superficial. No entanto, a escritora, atriz e inventora Vanna Bonta pensou seriamente nisso.
O resultado é o 2suit, e é exatamente o que você pensa que é – um traje espacial projetado para ter duas pessoas fechadas dentro dele , a fim de facilitar a confecção de bebês espaciais. Na verdade, também foi testado. Em 2008, foi usado no apropriadamente (embora pouco romântico) nome Vomit Comet. Embora Bonta sugira que as luas de mel no espaço possam se tornar reais graças à sua invenção, ela também diz que isso tem outras aplicações práticas, como conservar o calor corporal durante uma emergência.
1 Projeto Longo
O Projeto Longshot foi um plano talvez cinicamente nomeado, elaborado por uma equipe da Academia Naval dos EUA e da NASA como parte de um projeto conjunto no final da década de 1980. O plano tinha como objetivo final ser lançado por volta da virada do século 21, e teria sido uma sonda não tripulada destinada a Alfa Centauri. Levaria cerca de 100 anos para atingir seu objetivo. Antes mesmo de poder ser lançado, havia alguns componentes importantes que precisavam ser desenvolvidos antes que ele decolasse.
Entre lasers de comunicação, um reator de fissão de longa vida e um motor de microexplosão de fusão, havia muita coisa que precisava ser combinada. A sonda seria projetada para pensar e funcionar de forma independente, já que era quase impossível enviar comunicações através de distâncias interestelares com rapidez suficiente para que a informação ainda fosse relevante quando fosse recebida. Tudo teria que ser incrivelmente durável, pois levaria 100 anos antes mesmo de chegar ao seu destino.
Longshot viajaria para Alpha Centauri com vários objetivos diferentes. Principalmente, iria recolher dados astronómicos que teriam permitido o cálculo preciso das distâncias a milhares de milhões, senão triliões, de outras estrelas. Executar sua usina nuclear até que a reação e, portanto, a missão fosse interrompida. Longshot era um plano bastante ambicioso que nunca saiu do papel .
Isso não significa que a ideia desapareceu completamente. Em 2013, o Projeto Longshot II estava figurativamente decolando na forma de um projeto estudantil da Icarus Interstellar. As décadas de avanços tecnológicos que aconteceram desde o programa Longshot original podem ser aplicadas à nova versão, e o programa passará por uma reformulação completa. Entre os avanços feitos no programa estará a redução pela metade do tempo de voo projetado, o recálculo dos custos de combustível e a reformulação do Longshot de cima a baixo.
O projeto final será uma visão interessante de como um problema intransponível muda com a adição de novas tecnologias e novas informações. As leis da física permanecem as mesmas, mas 25 anos depois, Longshot tem potencial para parecer bem diferente, e essa é uma noção intrigante para o futuro das viagens interestelares.
