SISTEMA DE PROPULSÃO

O sistema de propulsao interestelar ideal deveria ser aquele que permitiria
ir para outras estrelas tao depressa e confortavelmente quanto as viagens
realizadas por naves criadas pela ficcao cientifica, como por exemplo a nave
do seriado Jornada das Estrelas. Antes que isto possa se tornar
realidade, sao necessarios pelo menos dois avancos cientifico: A descoberta
de meios para
superar a velocidade da luz e a descoberta de meios para manipular a juncao
entre massa e o espaco-tempo (spacetime). Este artigo explica por que estas
inovacoes sao necessarias e introduzem as possibilidades emergentes que
podem conduzir eventualmente a estas descobertas. É importante salientar
que qualquer uma destas descobertas tera conseqüências revolucionarias
que por si so teriam um enorme valor.

1) A necessidade de superar a velocidade da luz: Colocando de uma forma
simples, o Universo é muito grande. Segundo a nossa ciência atual, a
velocidade maxima que um corpo pode atingir é a velocidade da luz. Contudo,
mesmo sendo uma velocidade extraordinaria em termos de dimensoes terrestres,
leva mais de quatro anos para luz alcancar nossa estrela vizinha mais proxima
(depois do sol e claro!). Se nos queremos viajar a outras estrelas em um
tempo razoavel, nos temos que descobrir um modo para viajar mais rapido
que luz.

2) A necessidade para manipular a juncao massa e spacetime (3 dimensoes do
espaco e uma dimensao do tempo de nosso Universo): Esta necessidade é menos
obvia do que a necessidade de superar a velocidade da luz. O grande problema
é o combustivel. De acordo com a terceira lei de newton, a toda acao
corresponde
uma reacao igual e contraria. Assim, por mais potente que seja o motor de um
carro, se nao houver uma estrada para exercer uma forca em sentido contrario
e empurrar o carro para a frente nao havera movimento. Para um aviao, existe
o ar para exercer uma forca em sentido contrario. Logico que para foguetes
nao existem estradas ou ar no espaco. Foguetes têm que levar ao longo de
sua jornada toda a massa que eles precisarao empurrar em sentido contrario
para satisfazer a terceira Lei de Newton. Para evitar este problema, nos
precisamos achar um modo para interagir com o nosso Universo, isto para
induzir forcas de propulsao sem usar um propulsor. Isto implica que nos
precisaremos achar um modo para alterar a inércia de um veiculo, seu
campo gravitacional ou sua conectividade com a propria estrutura do universo.

Para uma nave de tamanho modesto, digamos uma nave com uma carga de
200.000 kg, empreender uma viagem até a estrela mais proxima, baseando-se
em suas velocidades atuais, levaria cerca de 900 anos para atingir seu
objetivo. No entanto, o combustivel necessario tornaria praticamente
impossivel tal viagem. Aqui esta o quanto de propulsor seria necessario:

Para um foguete convencional, como os lancados pelos americanos e russos,
impulsionados por combustao de gases, nao ha bastante massa no universo
para chegar ao destino. Se usarmos um foguete com um motor a base de
fissao nuclear, seria necessario aproximadamente um bilhao de
super-tanques de propulsor. Se você usar um foguete de fusao nuclear,
você vai precisar de aproximadamente mil super-tanques. E se você
conseguir um foguete com um motor de Antimatéria, você provavelmente
so vai precisar de aproximadamente de uns 100 super-tanques de
combustivel. É claro que sera ainda pior se você quiser viajar mais
rapido e chegar mais cedo.

Ha esperanca? Provavelmente sim. Nossa ciência continua avancando. Além dos
refinamentos continuos da relatividade geral, existem outras tentativas
para melhor entender a massa, o espaco e o tempo. Algumas teorias
recentemente publicadas fornecem novas perspectivas. Cada uma destas
teorias tem alguma relevancia para propulsao e apresentam novos avancos
que permitem vislumbrar perspectivas para o futuro. Algumas destas
recentes teorias sao resumidas em seguida.

A teoria do "Warp drive" (uma teoria de deformacao do espaco,
parecido com a dobra espacial da ficcao). Usando o formalismo da
relatividade geral, pode-se supor que viagens com
velocidades mais rapidas que a da luz podera ser possivel. Tudo que você
precisa fazer é contrair o espaco em frente da sua nave e ampliar o
espaco atras de sua nave. Esta deformacao do espaco resultaria em um
impulso muito grande e a nave poderia se movimentar com uma "velocidade
arbitrariamente grande". Observadores fora desta "deformacao espacial"
veriam a nave se mover mais rapidamente que a velocidade de luz. Os
observadores dentro desta "deformacao" nao sentiriam nenhuma aceleracao,
ja que eles viajam com a mesma velocidade do espaco deformado.

Embora a velocidade da luz seja um limite dentro de spacetime, a taxa à
qual o proprio Universo pode se expandir ou contrair é um assunto em
aberto. Segundo as teorias cosmologicas, durante os momentos iniciais do
"Big Bang", o Universo se expandiu mais rapidamente que a velocidade da
luz.. Assim, se o Universo pode se expandir mais rapidamente que a
velocidade de luz durante o Big Bang, por que nao pode acontecer novamente
e satisfazer a teoria do "warp drive"?

Alguns cientistas em seminarios e artigos vêm examinando a possibilidade
de viagens com velocidades mais rapido que a luz. Buracos de Minhoca,
(Wormholes), taquions (tachyons = particulas que viajam com velocidades
muito superiores a velocidade da luz), e dimensoes paralelas tem sido
alguns dos topicos examinados. Essas teorias e possibilidades tecnologicas
ainda estao longe de serem alcancadas por nossa ciencia. Mas, pelo menos,
permitem supor que e possivel viajar aos confins do Universo, como
provavelmente fazem os nossos arredios visitantes!


Bibliografia.

1) baseado em texto de Marc G. Millis
Space Propulsion Technology Division
NASA Lewis Research Center
Cleveland, Ohio, onde os dados e teorias sao obtidos em:

2. Gonick, L., "Science Classics (Warp-and-woof drive)", In Discover,
p. 44-54, (DEC 1994).

3. Szpir, M, "Spacetime Hypersurfing?", In American Scientist,
Vol. 82, p. 422-423, (September-October 1994)

4. Peterson, I., "A New Gravity?, Challenging Einstein's General Theory of
Relativity", In Science News, Vol. 146,
p. 376-378, (Dec 3, 1994).

5. Alcubierre, M., "The warp drive: hyper-fast travel within general
relativity", In Classical and Quantum Gravity,
Vol 11, p. L73- L77, (1994).

6. Mead, F. B. ,Jr., et al, Advanced Propulsion Concepts - Project
Outgrowth, AFRPL-TR-72-31, (JUN 1972).

7. Forward, R. L., "Feasibility of Interstellar Travel: A Review", In Acta
Astronautica, Vol. 14, p 243-252, (1986)



Gelson Rocha