Como iremos viajar para outra estrela?

Proxima Centauri, nossa estrela mais próxima, está a mais de 4 anos-luz de distância. Alcançar isso em menos de 10.000 anos será um desafio; alcançá-lo com humanos vivos será ainda mais difícil.

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Como iremos viajar para outra estrela? NASA
  • Eventualmente, a humanidade vai querer viajar para um novo sistema solar para propagar a raça humana, explorar e talvez encontrar sinais de vida alienígena.
  • Mas nosso vizinho mais próximo, Proxima Centauri, está tão longe que os métodos atuais podem levar dezenas de milhares de anos.
  • Como vamos superar essa distância incrível e os outros desafios associados às viagens interestelares?

Alfa Centauri, o sistema estelar mais próximo do nosso, não é nem um pouco próximo. Enquanto a luz leva 8 minutos para viajar do sol para a Terra, leva 4,37 anos para viajar de Proxima Centauri - a estrela desse sistema - para a Terra. Isso é muito bom para a luz, mas os seres humanos não podem ir tão rápido. A Voyager 1 ultrapassou os limites do nosso sistema solar por volta de 37.000 milhas por hora , o que parece muito rápido. Essa velocidade, porém, é de apenas 1 / 18.000ºA velocidade da luz; se a Voyager 1 apontasse para a Proxima Centauri, levaria 80.000 anos.



Isto é um problema. Se a humanidade quiser sobreviver a longo prazo, precisamos nos tornar uma espécie multiplanetária. E embora possamos ser capazes de Terraformar outros planetas em nosso próprio sistema solar para nos tornarmos novos lares, eventualmente precisaremos viajar para outras estrelas. Tão importante quanto isso, queremos fazer isso para aprender mais sobre nosso universo, satisfazer nossa curiosidade e talvez até encontrar vida alienígena. Mas antes de podermos, teremos que superar alguns desafios bastante significativos.



Distância

Proxima Centauri visto do telescópio Hubble.

NASA



No momento, simplesmente não temos nenhum método bom para impulsionar uma espaçonave na velocidade necessária para uma viagem interestelar. Para viajar longe e rápido, precisamos carregar muito combustível. Mas quanto mais combustível carregamos, mais massa precisamos para nos propelir através do espaço, utilizando as reservas de combustível a bordo para um foguete exponencialmente mais desafiador para viagens longas.

A maioria das espaçonaves modernas usa uma mistura de hidrogênio líquido e oxigênio líquido como combustível, mas isso certamente não funcionaria para uma viagem a Proxima Centauri. NASA apresentou um cenário rápido onde pretendíamos chegar a Proxima Centauri em 900 anos com um foguete químico convencional sem desacelerar quando chegássemos lá (o que uma missão tripulada de verdade certamente gostaria de fazer). Usando esse método, não haveria matéria suficiente no universo para abastecer nosso foguete.

Portanto, precisaríamos de um novo método. Existem algumas tecnologias candidatas diferentes que podemos buscar, cada uma das quais merece seu próprio artigo separado para um exame completo: há motores de antimatéria, unidades de dobra, velas de luz movidas a laser e muitos outros.



No entanto, os drives de dobra são inteiramente especulativos; a humanidade só conseguiu produzir um pouco menos de 20 nanogramas de antimatéria, e fazer um grama de antimatéria custaria um milhões de bilhões de dólares ; e velas de luz movidas a laser exigiriam uma fonte de energia estável equivalente ao que a Terra consome em um dia. Os motores iniciais mais prováveis ​​para nos levar ao nosso vizinho estelar provavelmente dependerão da fusão nuclear e provavelmente precisarão hospedar vidas humanas por décadas, senão séculos.

Projeto Daedalus , um estudo da British Interplanetary Society, examinou a viabilidade dessa abordagem e descobriu que uma espaçonave movida a fusão poderia acelerar a 12 por cento da velocidade da luz, então cruzar por um período de tempo antes de desacelerar antes de chegar a uma estrela distante. Se pudéssemos realizar este enorme empreendimento, um foguete de fusão poderia atingir nosso vizinho estelar mais próximo em apenas 36 anos , em comparação com as dezenas de milhares de anos que outros métodos exigiriam. Infelizmente, o tipo de combustível que usaríamos (hélio-3) é extremamente raro na Terra, o projeto custaria cerca de $ 5,267 trilhões , e o estudo se concentrou em missões não tripuladas. Uma espaçonave que pudesse sustentar a vida humana seria significativamente mais difícil de projetar.

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Colisões

NASA

Se viajarmos em qualquer lugar através do espaço em frações significativas da velocidade da luz (quase certamente um requisito para viagens interestelares), o impacto da poeira interestelar ou de objetos maiores como detritos espaciais ou micrometeoróides pode ser desastroso. Mesmo nas viagens curtas que fizemos durante o programa do ônibus espacial, mais do que 100 janelas de transporte foram substituídos após serem lascados ou rachados por detritos espaciais. Viajar para Proxima Centauri seria mais de 100 milhões de vezes a distância, e quase com certeza encontraríamos alguma coisa.

Felizmente, as colisões reais de asteróides seriam bastante raras. Se encontrássemos grandes obstáculos, o mesmo Projeto Daedalus que concebeu uma espaçonave movida a fusão propôs o uso de drones para ejetar pequenas partículas que iriam varra esses obstáculos para longe . Também foi sugerido que supercondutores magnéticos poderia desviar as partículas menores de poeira para longe de uma espaçonave hipotética.

Saúde

Fonte da imagem: Wikimedia Commons

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Os desafios técnicos das viagens interestelares também se estendem ao problema de como preservar nossa saúde física e mental. Fora da magnetosfera protetora da Terra, a radiação cósmica pode causar demência e danificam a função cognitiva, bem como causam câncer. Felizmente, supercondutores magnéticos como os mencionados acima podem ser capazes de proteger contra radiação cósmica perigosa.

Existem também os desafios associados a ambientes de baixa gravidade. Sem gravidade, a densidade dos nossos ossos diminui 1 por cento por mês , nossos músculos atrofiam e o risco de desenvolver problemas de visão e cálculos renais aumenta. Se uma nave espacial acelerasse constantemente, ela poderia imitar a gravidade da Terra, mas isso exigiria mais combustível, aumentando o custo e os desafios de engenharia associados a um hipotético projeto interestelar.

Alternativamente, poderíamos desenvolver uma espaçonave giratória cuja força centrípeta simula gravidade . Mas, novamente, isso traz desafios adicionais de engenharia. Uma espaçonave rotativa precisaria fornecer energia extra para manter a rotação, vedações e motores complicados precisariam ser colocados entre os componentes rotativos e não rotativos, e a estrutura da nave precisaria ser mais forte (e, portanto, mais pesada) para evitar de se separar ao longo do tempo.

A mente e o desconhecido

Fonte da imagem: NASA

Com pesquisas suficientes, podemos ver um caminho a seguir para resolver todos esses problemas. Mas os maiores desafios podem ser menos claros. Como evitamos que seres humanos presos em uma espaçonave por décadas percam completamente a cabeça? Mesmo após a chegada, como eles irão lidar com a ideia de que provavelmente nunca mais voltarão à Terra e talvez nunca mais vejam novos seres humanos?

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E então, sempre há o desconhecido. Podemos planejar, mitigar, desenvolver redundâncias e inovações, mas sempre haverá algo imprevisto, principalmente em um projeto cujo objetivo principal é explorar o desconhecido. Mas, novamente, a razão pela qual exploramos tudo é para aprender mais sobre o que é atualmente misterioso.

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