– Yuri Milner, investidor da internet e filantropo da ciência, se reuniu no One World Observatory com o famoso cosmólogo Stephen Hawking para anunciar uma nova Iniciativa Breakthrough com foco na exploração espacial e busca de vida no Universo.

Breakthrough Starshot é um programa de engenharia e pesquisa no valor de US$ 100 milhões com o objetivo de validar o conceito de nanonaves impulsionadas pela luz. Essas naves seriam capazes de voar a uma velocidade equivalente a 20% da velocidade da luz e capturar imagens de possíveis planetas e outros dados científicos no sistema estelar Alpha Centauri, apenas 20 anos após seu lançamento.

O programa será liderado por Pete Worden, ex-diretor do NASA AMES Research Center, e contará com a assessoria de um comitê de cientistas e engenheiros de nível internacional. O conselho será formado por Stephen Hawking, Yuri Milner e Mark Zuckerberg.

Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison, Avi Loeb e Pete Worden também participaram do anúncio.

Ontem, no 55o aniversário do voo espacial pioneiro de Yuri Gagarin, e quase meio século após o primeiro “voo à lua”, o Breakthrough Starshot começa os preparativos para o próximo grande passo: as estrelas.

Breakthrough Starshot

O sistema estelar Alpha Centauri fica a 25 trilhões de milhas (4,37 anos-luz) de distância. Com a espaçonave mais rápida da atualidade, demoraríamos cerca de 30.000 anos para chegar lá. O objetivo do Breakthrough Starshot é definir se uma nanonave em escala de gramas, impulsionada por um feixe de luz, é capaz de voar mais de mil vezes mais rápido. Isso leva a abordagem do Vale do Silício às viagens espaciais, capitalizando sobre grandes avanços em certas áreas da tecnologia desde o início do século XXI.

1. Nanonaves

As nanonaves são espaçonaves robóticas em escala de gramas compostas por duas partes principais:

•  StarChip: a lei de Moore permitiu uma diminuição considerável do tamanho dos componentes microeletrônicos. Isso criou a possibilidade de uma pastilha em escala de gramas, contendo câmeras, propulsores de fótons, fonte de alimentação, equipamento de navegação e comunicação, constituindo uma sonda espacial totalmente funcional.

•  Lightsail: os avanços na nanotecnologia estão produzindo metamateriais cada vez mais finos e leves e prometem possibilitar a fabricação de naves em escala métrica com espessura máxima de algumas centenas de átomos, com massa em escala de gramas.

2. Projetor de luz

•  O crescente poder e o custo cada vez menor do laser, em conformidade com a lei de Moore, permitiram avanços significativos na tecnologia de projeção de luz. Ao mesmo tempo, matrizes faseadas de lasers(o “projetor de luz”) têm potencial para serem aumentadas até 100 gigawatts.

O Breakthrough Starshot tem o objetivo de levar as economias de escala para a escala astronômica. O StarChip pode ser produzido em massa pelo custo de um iPhone e pode ser enviado aos montes em missões, para fins de redundância e cobertura. O projetor de luz é modular e escalável. Após ser montado e depois que a tecnologia estiver madura, estima-se que o custo de cada lançamento caia para algumas centenas de milhares de dólares.

O caminho para as estrelas

Prevê-se que a fase de pesquisa e engenharia dure alguns anos. Em seguida, o desenvolvimento da missão final para Alpha Centauri precisaria de um orçamento comparável ao das maiores experiências científicas atuais e envolveria:

• Construir um projetor de luz em escala quilométrica com base terrestre em grande altitude e condições secas
• Gerar e armazenar alguns gigawatt-horas de energia por lançamento
• Lançar uma “nave-mãe” com milhares de nanonaves a uma órbita em grande altitude
• Aproveitar a tecnologia de óptica adaptativa em tempo real para compensar os efeitos atmosféricos
• Concentrar o feixe de luz no lightsail para acelerar nanonaves individuais até a velocidade estipulada em questão de minutos
• Levar em consideração a colisão de poeira interestelar na rota até o alvo
• Capturar imagens de um planeta e outros dados científicos e transmiti-los à Terra por meio de um sistema de comunicação a laser compacto a bordo
• Usar o mesmo projetor de luz que lançou as nanonaves para receber dados enviados por elas.

Esses e outros requisitos do sistema representam desafios de engenharia significativos e podem ser analisados de maneira mais detalhada em www.breakthroughinitiatives.org. No entanto, os principais elementos do projeto de sistema proposto baseiam-se em tecnologias já disponíveis ou que provavelmente serão alcançadas no futuro próximo com base em suposições razoáveis.

O sistema de propulsão a luz proposto está em uma escala que excede significativamente qualquer análogo operacional atual. A própria natureza do projeto exige colaboração e apoio globais.

A autorização para os lançamentos deve ser concedida por todos os governos e organizações internacionais adequados.

Oportunidades adicionais

Durante o desenvolvimento da tecnologia necessária para viagens interestelares, várias oportunidades adicionais surgirão, entre elas:

• Contribuição para a exploração do sistema solar.
• Uso do projetor de luz como um telescópio em escala quilométrica para observações astronômicas.
• Detecção de asteroides em passagem pela Terra em grandes distâncias.

Potenciais planetas no sistema Alpha Centauri

Os astrônomos estimam que há uma chance razoável de que exista um planeta parecido com a Terra nas “zonas habitáveis” do sistema estelar triplo de Alpha Centauri. Vários instrumentos científicos, em terra e no espaço, estão sendo desenvolvidos e aprimorados e logo poderão identificar e classificar os planetas que giram em torno de estrelas próximas.

Uma Iniciativa Breakthrough separada apoiará alguns desses projetos.

Ambiente aberto e colaborativo

A iniciativa Breakthrough Starshot:

• Baseia-se totalmente em uma pesquisa de domínio público.
• Está comprometida com a publicação de novos resultados.
• Dedica-se à total transparência e acesso livre.
• Está aberta a especialistas de todas as áreas relevantes, bem como ao público, para que contribuam com ideias por meio do fórum on-line.

A lista de referências e publicações científicas, bem como o fórum on-line, podem ser encontrados em www.breakthroughinitiatives.org

Apoio à pesquisa

A iniciativa Breakthrough Starshot criará um programa de bolsa para pesquisa e disponibilizará outros financiamentos em apoio à pesquisa e ao desenvolvimento científico e de engenharia relevantes.

“A história da humanidade é um dos grandes passos”, afirmou Yuri Milner, fundador da Breakthrough Initiatives.”Há 55 anos, Yuri Gagarin se tornou o primeiro homem a ir ao espaço. Hoje, preparamo-nos para o próximo grande passo: as estrelas.”

“A Terra é um lugar maravilhoso, mas talvez não dure para sempre”, comentou Stephen Hawking. “Mais cedo ou mais tarde, precisaremos olhar para as estrelas. O Breakthrough Starshot é o emocionante primeiro passo dessa jornada.”

“Inspiramo-nos na Vostok, Voyager, Apollo e outras grandes missões”, afirmou Pete Worden. “Chegou o momento de começar a fazer voos interestelares, mas para isso precisamos manter os pés no chão.”

Conselho do Breakthrough Starshot

Stephen Hawking, professor, diretor de pesquisa de Dennis Stanton Avery e Sally Tsui Wong-Avery na Universidade de Cambridge

Yuri Milner, fundador da DST Global

Mark Zuckerberg, fundador e CEO do Facebook

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