Como a humanidade pode alcançar as estrelas

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.

Estamos aqui na Universidade
da Califórnia, em Santa Bárbara,

para discutir um sonho da humanidade:

a capacidade de sair
de nosso Sistema Solar

e entrar em outro.

A solução está literalmente
diante de nossos olhos.

Tenho duas coisas que você tem: um relógio

e uma lanterna,

que, se você não tiver,
está em seu celular.

O relógio marca o tempo,

e minha lanterna só ilumina meu ambiente.

Como a arte, para mim,
a ciência é esclarecedora.

Quero ver a realidade
de um modo diferente.

Quando acendo a lanterna,

de repente, tudo se ilumina,
e consigo enxergar.

A lanterna e a luz que sai dela...

a luz não só ilumina minha mão,
mas também aplica pressão sobre ela.

A luz carrega energia e impulso.

A resposta não é criar uma espaçonave
a partir de uma lanterna,

com o gás de escape saindo por um lado
e a espaçonave seguindo por outro.

É o que fazemos hoje com a química.

Eis a resposta:

pegue a lanterna e coloque-a
em algum lugar da Terra,

em órbita ou na Lua,

e depois a acenda contra um refletor,

o que impulsiona o refletor a velocidades

que podem se aproximar
da velocidade da luz.

Como fabricar uma lanterna
grande o suficiente?

Não funciona; minha mão
não parece ir a lugar algum,

porque a força é extremamente baixa.

O modo de resolver esse problema

é pegar muitas lanternas,
que são, na verdade, laser,

sincronizar todas elas

e, quando as agruparmos
em uma matriz gigantesca,

que chamamos de matriz faseada,

teremos um sistema
suficientemente poderoso,

que, se o criarmos do tamanho
aproximado de uma cidade,

poderá empurrar uma espaçonave,
que tem o tamanho aproximado da mão,

a velocidades que são
cerca de 25% da velocidade da luz.

Isso nos permitiria chegar à estrela
mais próxima, Proxima Centauri,

que está a pouco mais
de 4 anos-luz de distância,

em menos de 20 anos.

As sondas iniciais teriam
o tamanho aproximado da mão,

e o refletor usado teria o tamanho
aproximado de um ser humano.

Portanto, não seria muito maior do que eu,
mas teria alguns metros de extensão.

Ele usa apenas o reflexo da luz
dessa enorme matriz de laser

para impulsionar a espaçonave.

Vamos falar sobre isso.

Parece muito com velejar pelo oceano.

Ao velejar pelo oceano,
somos empurrados pelo vento.

Então, o vento conduz a vela
para a frente pelas águas.

Em nosso caso, estamos criando
um vento artificial no espaço

dessa matriz de laser,

sendo que o vento é, na verdade,
os fótons do próprio laser.

A luz do laser torna-se o vento
por meio do qual velejamos.

É uma luz muito direcionada,

muitas vezes chamada
de energia direcionada.

Por que isso é possível hoje?

Por que podemos falar
em ir às estrelas hoje,

quando há 60 anos,

quando o programa espacial
começou de fato,

as pessoas diziam: "Isso não é possível"?

O motivo pelo qual é possível hoje
tem muito a ver com o consumidor,

e o simples fato de você estar me vendo.

Você me vê por internet
de alta velocidade,

dominada pela fotônica
do envio de dados por fibra óptica.

Basicamente, a fotônica
permite que a internet exista

do modo que existe hoje.

A capacidade de enviar rapidamente
enormes quantidades de dados

é a mesma tecnologia que usaremos

para lançar espaçonaves
muito rapidamente às estrelas.

Na realidade, há um suprimento
infinito de propelente

que pode ser usado conforme necessário.

Não se deixa ligada
a matriz de laser que produz a luz

durante toda a viagem.

Para espaçonaves pequenas,
fica ligada por alguns minutos,

e depois é como disparar uma arma.

Há um projétil que se move balisticamente.

Mesmo que nós, como seres humanos,
não estejamos na espaçonave,

temos, pelo menos,
a capacidade de lançá-la.

Você deseja visualizar remotamente

ou ter imagens e percepções remotas

de um objeto.

Quando formos a Júpiter, por exemplo,

com uma missão de sobrevoo,

tiraremos fotos de Júpiter,

mediremos o campo magnético,
a densidade das partículas

e exploraremos, basicamente,
de modo remoto,

do mesmo modo que você olha para mim.

E todas as missões atuais
que estão além da Lua

são de sensoriamento remoto.

O que esperaríamos encontrar
se visitássemos um exoplaneta?

Talvez haja vida em um exoplaneta,

e conseguiríamos ver evidências de vida.

Seja por bioassinaturas atmosféricas

ou por imagens impressionantes,

conseguiríamos ver algo na superfície.

Não sabemos se existe vida
em outro lugar do Universo.

Talvez nas missões que enviarmos,
encontraremos evidências de vida,

talvez não.

Embora possa parecer inadequado
falar sobre os aspectos econômicos

da capacidade interestelar,

é um dos assuntos dirigidos
a alcançar essa capacidade.

É preciso que as coisas cheguem ao ponto
em que sejam economicamente acessíveis

para fazer o que queremos.

Atualmente,

temos sistemas no laboratório

que alcançaram a capacidade de sincronia
em escalas muito grandes,

de cerca de dez quilômetros
ou aproximadamente seis milhas.

Conseguimos sincronizar sistemas de laser,

e funcionou perfeitamente.

Sabemos como construir laser
há muitas décadas,

mas só agora a tecnologia se tornou
barata e madura o suficiente

para que possamos imaginar
enormes matrizes, literalmente,

matrizes em escala de quilômetros,
muito parecidas com fazendas solares,

mas, em vez de receberem luz,
elas a transmitem.

A beleza desse tipo de tecnologia
é que ela permite muitas aplicações,

não apenas o voo relativístico
para espaçonaves pequenas,

mas permite espaçonaves
de alta velocidade,

voo de alta velocidade
em nosso Sistema Solar,

permite defesa planetária,

remoção de detritos espaciais,

permite acionar recursos distantes

para os quais podemos
querer enviar energia,

como espaçonaves ou bases
na Lua ou em outros lugares.

É uma tecnologia extremamente versátil,

algo que a humanidade
gostaria de desenvolver

mesmo que não quisesse
lançar espaçonaves às estrelas,

porque essa tecnologia
permite muitas aplicações

que atualmente não são viáveis.

Portanto, sinto que é
uma tecnologia inevitável,

porque temos a capacidade.

Só precisamos ajustar a tecnologia

e, de certa forma, esperar
que os aspectos econômicos nos acompanhem

para que se torne barato o suficiente
construir os sistemas grandes.

Os sistemas menores
estão acessíveis agora.

Já começamos a construir sistemas
de protótipo em nosso laboratório.

Embora isso não aconteça amanhã,

já começamos o processo

e, até agora, parece bom.

Esse é um programa revolucionário,

em termos de ser
uma tecnologia transformadora,

mas também evolutivo.

Pessoalmente, espero não estar por perto

quando o primeiro voo
relativístico acontecer.

Acho que ainda faltam mais de 30 anos
para chegarmos a esse ponto,

e talvez mais.

Mas o que me inspira

é analisar a capacidade
de alcançar o objetivo final.

Mesmo que não aconteça
durante a minha existência,

pode acontecer durante a existência
da geração seguinte

ou da geração posterior.

As consequências são tão transformadoras

que, literalmente, em minha opinião,
devemos seguir esse caminho,

explorar quais são as limitações

e como superá-las.

A busca por vida em outros planetas

seria uma das explorações
mais importantes da humanidade.

Se conseguirmos fazer isso

e, de fato, encontrarmos vida
em outro planeta,

isso mudaria a humanidade para sempre.

Tudo é profundo na vida.

Se olharmos bem fundo,

encontrarermos algo incrivelmente
complexo, interessante e belo na vida.

O mesmo acontece com o fóton inferior

que usamos para ver todos os dias.

Mas, quando olhamos para fora
e imaginamos algo muito maior,

uma matriz de lasers sincronizados,

podemos imaginar coisas que são
simplesmente extraordinárias na vida.

E a capacidade de ir para outra estrela

é uma dessas capacidades extraordinárias.

(Gorjeio de aves)