Quando se trata do futuro da exploração espacial, uma das maiores perguntas é: "como e quando viajaremos para a estrela mais próxima?" E, embora as agências espaciais ponderem essa questão e apresentem propostas há décadas, nenhuma delas avançou além do estágio teórico. Na maior parte, seus esforços foram concentrados em possíveis missões a Marte e ao Sistema Solar externo.
Mas existem algumas pessoas, como o Dr. Gerald Jackson, que estão trabalhando para tornar possível uma missão interestelar em um futuro próximo. Ele e sua equipe de pesquisa, que foram financiados pela NASA no passado, procuram criar um mecanismo antimatéria capaz de atingir (ou exceder) 5% a velocidade da luz. Para esse fim, eles lançaram uma campanha no Kickstarter para financiar seus esforços.
Conforme os conceitos avançados de propulsão, a antimatéria tem muito a oferecer. Conforme a propulsão, possui a energia específica mais alta de qualquer método conhecido, 100 vezes mais que as reações de fissão / fusão e 10 bilhões de vezes mais que os propulsores químicos. É também o mais econômico em termos de combustível, exigindo meros miligramas de antimatéria para produzir a mesma quantidade de energia que toneladas de combustível químico.
Normalmente, esse conceito teórico se baseia na colisão entre hidrogênio e anti-hidrogênio (que têm a mesma massa, mas carga oposta) para gerar empuxo. Esse processo libera energia e uma chuva de partículas (pions e múons), que podem ser canalizadas por um bico magnético para gerar empuxo.
E enquanto laboratórios como o CERN produzem antimatéria e pesquisas estão sendo conduzidas em armazenamento em larga escala, não existem sistemas de propulsão que possam transformar a antimatéria em impulso. O Dr. Jackson, formado pela Universidade de Cornell, espera mudar isso. Antes de entrar no setor privado, Jackson trabalhou como físico acelerador no Laboratório Acelerador Nacional Fermi por 14 anos.
Em 2002, ele co-fundou uma empresa de responsabilidade limitada (HBar Technologies) com o objetivo de desenvolver mercados comerciais para antimatéria. Em 2002, o Instituto de Conceitos Avançados da NASA (NIAC) concedeu ao Dr. Jackson e sua empresa US $ 75.000 para desenvolver um conceito de missão que poderia atravessar 250 AUs de espaço dentro de 10 anos e com um suprimento de combustível de 10 kg.
Essas especificações pediam essencialmente a criação de um foguete antimatéria que pudesse viajar até a heliopausa dentro de uma década. O resultado foi um conceito de propulsão que contava com um feixe que disparava antiprótons focados em uma vela para gerar propulsão. Essa vela mede 5 metros de diâmetro e é composta por um suporte de carbono de um lado e uma folha de urânio do outro (medindo 15 e 296 mícrons de espessura, respectivamente).
Quando um pulso de antiprótons é aniquilado contra uma pequena seção do lado do urânio, a fissão resultante causa impulso. Como o Dr. Jackson explicou à Space Magazine por e-mail:
“Observe que os antiprótons têm uma carga elétrica negativa, semelhante a um elétron. Quando os antiprótons entram na vela, eles deslocam um elétron que orbita um núcleo de urânio. Como os antiprótons e os elétrons não compartilham nenhum número quântico, o antipróton cai imediatamente em cascata no estado fundamental atômico, causando uma alta probabilidade de interação entre o antipróton e um próton ou nêutron dentro do núcleo.
“Em média, um evento de fissão resulta na criação de dois núcleos-filhas com massa aproximadamente igual. Essas filhas viajam em direções opostas com uma energia cinética de 1 MeV por próton ou nêutron. Como as filhas são carregadas, a que viaja mais para dentro da vela é absorvida e as transferências são um impulso para a frente. A outra filha voa para o espaço com uma velocidade de exaustão de 4,6% da velocidade da luz. Essa transferência seletiva de impulso é impulsionada. ”
Infelizmente, devido ao ambiente orçamentário da época, o NIAC foi forçado a cancelar seu financiamento após a concessão de uma segunda rodada. Por isso, Jackson e seus colegas estão agora buscando apoio público para que possam terminar seu trabalho na vela experimental e prepará-lo para a exposição a um feixe antipróton.
Muito parecido com o Projeto Starshot (a quem eles reconhecem em sua página de campanha), Jackson e sua equipe procuram produzir uma proposta de missão interestelar que não envolva atalhos (ou seja, warp drive, buracos de minhoca, portais de estrelas etc.). O Starshot, como você deve se lembrar, exige uma nave de wafer e um farol de luz a laser capaz de atingir velocidades de até 20% a velocidade da luz, fazendo assim a jornada para Alpha Centauri em 20 anos.
Na mesma linha, uma vela movida a antipróton que poderia atingir velocidades de 5% a velocidade da luz ou mais seria capaz de chegar a Alpha Centauri (ou Proxima Centauri) em cerca de 90 anos. Durante todo o tempo, a ciência por trás disso permaneceria dentro do domínio da física estabelecida, sendo consistente com as Leis do Movimento de Newton e a Teoria da Relatividade Especial de Einstein.
"O aspecto revolucionário da vela movida a antimatéria é que a antimatéria não é o combustível, mas a vela de ignição que inicia as reações de fissão", disse Jackson. "Como as reações de fissão podem produzir empuxo sem blindagem pesada ou outras estruturas, a massa do sistema de propulsão pode ser comparável à massa do pacote de instrumentos".
Para concluir o projeto, Jackson e seus colegas esperam arrecadar US $ 200.000. Se tiverem sucesso, esperam montar campanhas de acompanhamento para financiar uma série de experimentos de validação, demonstrações de armazenamento e detalhes de missões. No final, seu objetivo não é nada menos do que tornar a propulsão antimatéria uma realidade, que eles esperam que um dia conduza a missão interestelar.
"Esperamos que essas campanhas forneçam os dados necessários para convencer as pessoas a financiar a produção em larga escala de antimatéria e uma missão real a um sistema solar próximo", acrescentou Jackson. “O objetivo dessas primeiras missões interestelares é fornecer informações sobre esses outros sistemas solares, como eles são habitáveis ou habitados. Neste último caso, quereremos estudar ou interagir com essas formas de vida em missões subsequentes. Se habitável e não habitada, precisamos de informações suficientes para garantir o sucesso de uma missão migratória tripulada. ”
Até a publicação deste artigo, Jackson e seus colegas levantaram US $ 672 de sua meta de US $ 200.000. No entanto, a campanha foi lançada apenas alguns dias atrás e permanecerá aberta por mais 25 dias. Para quem tiver interesse em acompanhar o progresso ou tiver interesse em doar para a causa, confira os links abaixo.
