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Title:
Como a humanidade pode alcançar as estrelas
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Description:
Podemos sair de nosso sistema solar e entrar em outro? O astrofísico Philip Lubin discute o incrível potencial do uso de laser para impulsionar espaçonaves pequenas, possibilitando as primeiras missões interestelares da humanidade. Aprenda como essa tecnologia transformadora pode nos ajudar a chegar a Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol, alterando profundamente nosso entendimento do Universo.
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Speaker:
Philip Lubin
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Estamos aqui na Universidade
da Califórnia, em Santa Bárbara,
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para discutir um sonho da humanidade:
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a capacidade de sair
de nosso Sistema Solar
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e entrar em outro.
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A solução está literalmente
diante de nossos olhos.
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Tenho duas coisas que você tem: um relógio
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e uma lanterna,
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que, se você não tiver,
está em seu celular.
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O relógio marca o tempo,
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e minha lanterna só ilumina meu ambiente.
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Como a arte, para mim,
a ciência é esclarecedora.
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Quero ver a realidade
de um modo diferente.
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Quando acendo a lanterna,
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de repente, tudo se ilumina,
e consigo enxergar.
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A lanterna e a luz que sai dela...
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a luz não só ilumina minha mão,
mas também aplica pressão sobre ela.
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A luz carrega energia e impulso.
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A resposta não é criar uma espaçonave
a partir de uma lanterna,
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com o gás de escape saindo por um lado
e a espaçonave seguindo por outro.
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É o que fazemos hoje com a química.
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Eis a resposta:
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pegue a lanterna e coloque-a
em algum lugar da Terra,
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em órbita ou na Lua,
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e depois a acenda contra um refletor,
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o que impulsiona o refletor a velocidades
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que podem se aproximar
da velocidade da luz.
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Como fabricar uma lanterna
grande o suficiente?
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Não funciona; minha mão
não parece ir a lugar algum,
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porque a força é extremamente baixa.
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O modo de resolver esse problema
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é pegar muitas lanternas,
que são, na verdade, laser,
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sincronizar todas elas
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e, quando as agruparmos
em uma matriz gigantesca,
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que chamamos de matriz faseada,
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teremos um sistema
suficientemente poderoso,
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que, se o criarmos do tamanho
aproximado de uma cidade,
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poderá empurrar uma espaçonave,
que tem o tamanho aproximado da mão,
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a velocidades que são
cerca de 25% da velocidade da luz.
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Isso nos permitiria chegar à estrela
mais próxima, Proxima Centauri,
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que está a pouco mais
de 4 anos-luz de distância,
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em menos de 20 anos.
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As sondas iniciais teriam
o tamanho aproximado da mão,
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e o refletor usado teria o tamanho
aproximado de um ser humano.
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Portanto, não seria muito maior do que eu,
mas teria alguns metros de extensão.
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Ele usa apenas o reflexo da luz
dessa enorme matriz de laser
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para impulsionar a espaçonave.
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Vamos falar sobre isso.
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Parece muito com velejar pelo oceano.
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Ao velejar pelo oceano,
somos empurrados pelo vento.
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Então, o vento conduz a vela
para a frente pelas águas.
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Em nosso caso, estamos criando
um vento artificial no espaço
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dessa matriz de laser,
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sendo que o vento é, na verdade,
os fótons do próprio laser.
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A luz do laser torna-se o vento
por meio do qual velejamos.
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É uma luz muito direcionada,
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muitas vezes chamada
de energia direcionada.
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Por que isso é possível hoje?
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Por que podemos falar
em ir às estrelas hoje,
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quando há 60 anos,
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quando o programa espacial
começou de fato,
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as pessoas diziam: "Isso não é possível"?
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O motivo pelo qual é possível hoje
tem muito a ver com o consumidor,
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e o simples fato de você estar me vendo.
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Você me vê por internet
de alta velocidade,
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dominada pela fotônica
do envio de dados por fibra óptica.
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Basicamente, a fotônica
permite que a internet exista
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do modo que existe hoje.
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A capacidade de enviar rapidamente
enormes quantidades de dados
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é a mesma tecnologia que usaremos
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para lançar espaçonaves
muito rapidamente às estrelas.
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Na realidade, há um suprimento
infinito de propelente
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que pode ser usado conforme necessário.
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Não se deixa ligada
a matriz de laser que produz a luz
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durante toda a viagem.
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Para espaçonaves pequenas,
fica ligada por alguns minutos,
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e depois é como disparar uma arma.
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Há um projétil que se move balisticamente.
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Mesmo que nós, como seres humanos,
não estejamos na espaçonave,
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temos, pelo menos,
a capacidade de lançá-la.
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Você deseja visualizar remotamente
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ou ter imagens e percepções remotas
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de um objeto.
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Quando formos a Júpiter, por exemplo,
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com uma missão de sobrevoo,
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tiraremos fotos de Júpiter,
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mediremos o campo magnético,
a densidade das partículas
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e exploraremos, basicamente,
de modo remoto,
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do mesmo modo que você olha para mim.
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E todas as missões atuais
que estão além da Lua
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são de sensoriamento remoto.
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O que esperaríamos encontrar
se visitássemos um exoplaneta?
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Talvez haja vida em um exoplaneta,
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e conseguiríamos ver evidências de vida.
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Seja por bioassinaturas atmosféricas
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ou por imagens impressionantes,
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conseguiríamos ver algo na superfície.
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Não sabemos se existe vida
em outro lugar do Universo.
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Talvez nas missões que enviarmos,
encontraremos evidências de vida,
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talvez não.
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Embora possa parecer inadequado
falar sobre os aspectos econômicos
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da capacidade interestelar,
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é um dos assuntos dirigidos
a alcançar essa capacidade.
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É preciso que as coisas cheguem ao ponto
em que sejam economicamente acessíveis
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para fazer o que queremos.
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temos sistemas no laboratório
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que alcançaram a capacidade de sincronia
em escalas muito grandes,
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de cerca de dez quilômetros
ou aproximadamente seis milhas.
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Conseguimos sincronizar sistemas de laser,
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e funcionou perfeitamente.
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Sabemos como construir laser
há muitas décadas,
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mas só agora a tecnologia se tornou
barata e madura o suficiente
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para que possamos imaginar
enormes matrizes, literalmente,
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matrizes em escala de quilômetros,
muito parecidas com fazendas solares,
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mas, em vez de receberem luz,
elas a transmitem.
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A beleza desse tipo de tecnologia
é que ela permite muitas aplicações,
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não apenas o voo relativístico
para espaçonaves pequenas,
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mas permite espaçonaves
de alta velocidade,
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voo de alta velocidade
em nosso Sistema Solar,
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permite defesa planetária,
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remoção de detritos espaciais,
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permite acionar recursos distantes
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para os quais podemos
querer enviar energia,
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como espaçonaves ou bases
na Lua ou em outros lugares.
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É uma tecnologia extremamente versátil,
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algo que a humanidade
gostaria de desenvolver
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mesmo que não quisesse
lançar espaçonaves às estrelas,
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porque essa tecnologia
permite muitas aplicações
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que atualmente não são viáveis.
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Portanto, sinto que é
uma tecnologia inevitável,
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porque temos a capacidade.
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Só precisamos ajustar a tecnologia
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e, de certa forma, esperar
que os aspectos econômicos nos acompanhem
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para que se torne barato o suficiente
construir os sistemas grandes.
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Os sistemas menores
estão acessíveis agora.
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Já começamos a construir sistemas
de protótipo em nosso laboratório.
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Embora isso não aconteça amanhã,
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já começamos o processo
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e, até agora, parece bom.
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Esse é um programa revolucionário,
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em termos de ser
uma tecnologia transformadora,
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mas também evolutivo.
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Pessoalmente, espero não estar por perto
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quando o primeiro voo
relativístico acontecer.
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Acho que ainda faltam mais de 30 anos
para chegarmos a esse ponto,
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e talvez mais.
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Mas o que me inspira
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é analisar a capacidade
de alcançar o objetivo final.
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Mesmo que não aconteça
durante a minha existência,
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pode acontecer durante a existência
da geração seguinte
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ou da geração posterior.
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As consequências são tão transformadoras
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que, literalmente, em minha opinião,
devemos seguir esse caminho,
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explorar quais são as limitações
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e como superá-las.
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A busca por vida em outros planetas
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seria uma das explorações
mais importantes da humanidade.
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Se conseguirmos fazer isso
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e, de fato, encontrarmos vida
em outro planeta,
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isso mudaria a humanidade para sempre.
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Tudo é profundo na vida.
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Se olharmos bem fundo,
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encontrarermos algo incrivelmente
complexo, interessante e belo na vida.
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O mesmo acontece com o fóton inferior
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que usamos para ver todos os dias.
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Mas, quando olhamos para fora
e imaginamos algo muito maior,
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uma matriz de lasers sincronizados,
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podemos imaginar coisas que são
simplesmente extraordinárias na vida.
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E a capacidade de ir para outra estrela
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é uma dessas capacidades extraordinárias.
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