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Novos dispositivos fotônicos podem permitir a exploração do espaço profundo

Sistema promete desenvolver ainda mais a exploração espacial através de pequenas naves robóticas

Tempo de leitura estimado: 3 min

Segundo o Cosmólogo, professor de Física na Universidade da Califórnia e diretor do programa Starlight da NASA, Philip Lubin, novos sistemas de propulsão de energia dirigida podem permitir as primeiras missões interestelares, com naves robóticas pequenas explorando sistemas solares vizinhos.

Até agora, todos os foguetes que partiram da Terra são baseados em sistemas de propulsão química, cujos projetos básicos datam da Segunda Guerra Mundial. Eles mal conseguem sair da superfície da Terra e entrar em órbita. Fazer um foguete maior não o faz mais rápido, apenas permite que o foguete carregue mais massa. A propulsão fotônica funciona de maneira diferente, porque quanto menor a carga, mais rápido você vai. Então diminuir a massa é ir mais rápido.

Imagine uma espaçonave da finura de uma bolacha alimentada por luz laser, capaz de velocidades superiores a um quarto da velocidade da luz, rápido o suficiente para chegar à estrela vizinha mais próxima de nosso sistema solar dentro de 20 anos, ou algo mais perto da terra, como levar as pessoas a Marte em um mês. Ao acessar a propulsão fotônica, pesquisadores estão no seu caminho para concretizar este feito aparentemente impossível.

Os resultados da pesquisa de Lubin serão extraídos dos programas Starlight e Breakthrough Starshot da NASA, ambos apoiando pesquisas avançadas em fotônica. “A fotônica, a produção e manipulação de luz, já faz parte do nosso dia a dia – de telefones celulares a computadores, lâmpadas de diodos emissores de luz (LEDs) a fibras óticas que transportam seus dados em todo o lugar – mesmo que você possa não ver”, disse Lubin.

Um dos maiores desafios na validação deste conceito de fotônica no que se refere à propulsão é a demonstração da potência do laser necessária para acelerar a espaçonave.

Grandes sistemas de energia dirigida não são construídos usando um único laser gigantesco, mas dependem da combinação de feixes, que envolve o uso de muitos amplificadores a laser de potência muito modesta.

“Nosso sistema aproveita uma tipologia estabelecida chamada design de Amplificador de Potência Mestre em Oscilador”, é um sistema distribuído de modo que cada amplificador de laser esteja entre 10 e 1000 Watts. Você pode segurá-lo em sua mão. Ao invés de construir um laser gigantesco, você combina vários pequenos amplificadores a laser que, quando combinados, formam um sistema extremamente poderoso e revolucionário”.

Lubin sugere uma analogia com supercomputadores, que são construídos usando um grande número de unidades centrais de processamento CPUs.

Os sistemas de energia dirigida podem permitir sondas interestelares como parte da exploração humana em um futuro não muito distante, e estão no centro do programa NASA Starlight e da Iniciativa Breakthrough Starshot para capacitar a humanidade nas primeiras missões interestelares. A mesma tecnologia central tem muitas outras aplicações, como viagens interplanetárias rápidas para altas missões em massa, inclusive aquelas que transportam pessoas, defesa planetária, e a busca por inteligência extraterrestre (SETI).

Estão produzindo demonstrações laboratoriais de cada parte do sistema. A capacidade total está a mais de 20 anos de distância, embora as missões de demonstração sejam viáveis dentro de uma década.

Postado em 27 de Dezembro de 2018 às 11:00

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