No ano passado, Yuri Milner e Stephen Hawking se uniram para criar o projeto
Breakthrough Starshot . Seu plano é usar uma enorme variedade de lasers que acelerarão uma vela a laser muito leve. Uma vela, com um "navio em um chip", acelera a uma velocidade superior a 20% da velocidade da luz e vai para uma das estrelas mais próximas. A tal velocidade, ele deve atingir seu objetivo em uma vida humana - uma conquista incrível! E, embora haja uma quantidade incrível de obstáculos técnicos e econômicos no caminho deste projeto, Alex Stockton, na esperança de obter sucesso, faz uma pergunta sobre a chegada do navio:
Meu pai e eu discutimos as capacidades da espaçonave oferecida por Milner e Hawking. O pai acredita que ele será capaz de desacelerar a atmosfera do planeta quando atingir seu objetivo. Acredito que não será possível desacelerar significativamente e tudo isso terminará com uma poderosa explosão. Quem está certo?
De fato, o objetivo de enviar uma espaçonave a alguns anos-luz de distância para o sistema planetário mais próximo não pode ser uma simples transferência de detritos espaciais pela galáxia.
Gostaríamos de chegar a um sistema repleto de outros mundos, com a capacidade de estudá-los, obter dados e devolvê-los às pessoas que ainda viverão na Terra. Já recebemos uma quantidade incrível de informações sobre sistemas solares alienígenas graças ao nosso programa para o estudo de exoplanetas, mas - como mostrado pelas missões New Horizons, Dawn e Cassini que funcionavam em nosso sistema solar - um exame minucioso dos mundos não pode ser substituído.
Se conseguirmos chegar lá, já será um feito. Se conseguirmos mirar bem o suficiente e acelerar com precisão adequada e com os valores certos, nossa velocidade será de aproximadamente 60.000 km / s em relação a qualquer planeta ou sistema solar em que chegamos. Pense nisso: 60.000 km / s, 216 milhões de km por hora. Se essa velocidade excede tudo o que você pode imaginar, do jeito que está. Excede a velocidade de qualquer objeto macroscópico conhecido por nós, e isso é centenas de vezes mais do que as velocidades necessárias para escapar da atração gravitacional de nossa galáxia. Se você voar para uma pequena área com gás neutro disperso ao longo do caminho, o aquecimento será inacreditável. De fato, a velocidades milhares de vezes mais lentas, apenas os mais avançados escudos de calor podem transferir a entrada para a nossa atmosfera.
Astronauta Bob Cripen com uma cápsula Gemini-B, e seu escudo térmico desgastado, mas todoMas se você se mover mil vezes mais rápido, a situação se tornará um milhão de vezes pior. Se você abrir a janela do carro em movimento, poderá notar algo interessante: se você dirigir duas vezes mais rápido, a força de arrasto será quatro vezes maior. A energia, fricção e aquecimento de uma espaçonave estão sujeitos ao mesmo problema; se você se move em velocidade dupla, você se aquece quatro vezes mais rápido e se com dez vezes - então cem vezes. Para entender o que Starshot pode experimentar na atmosfera, imagine a analogia mais próxima disso: um meteoro.
A maioria dos meteoros que caem na Terra durante uma chuva de meteoros é comparável em massa com o nosso dispositivo - de 0,1 a 10 gramas. A quantidade de energia cinética de um meteoro é proporcional à sua massa e ao quadrado de sua velocidade em relação à atmosfera. Esses meteoros voam rápido: de 20 a 110 km / s, e geralmente queimam na atmosfera em uma fração de segundo. Durante uma chuva de meteoros pesada e bonita, você pode ver dezenas ou até centenas de explosões no céu durante a noite.
Agora chegamos à nave espacial: sua massa é comparável a um meteoro, mas a velocidade é 1000 vezes maior. Isso significa que sua energia cinética, que precisará ser dissipada, será 1.000.000 de vezes maior que a de um meteoro típico. Um planeta colidindo com uma espaçonave de 1 grama se movendo a uma velocidade de 60.000 km / s experimentará a mesma catástrofe que uma colisão de um planeta com um asteróide pesando 1 tonelada se movendo a uma velocidade de 60 km / s: o equivalente ao que A Terra acontece a cada dez anos.
Meteoro de 1860, artista Frederick Edwin ChurchA essas velocidades, a substância da sonda se transformará em plasma quando seus elétrons forem arrancados por átomos / moléculas. Uma nave tão fina e distribuída, que eles planejam construir, será desintegrada em microssegundos - o que é bom, pois precisará de apenas 1.000 microssegundos para superar a espessura de uma atmosfera comparável à Terra.
Na tentativa de manter a espaçonave intacta, é melhor contar com o mesmo conjunto de lasers presentes no ponto de chegada que podem irradiar o navio com a luz da mesma frequência que ele acelera. Estamos indo muito bem com a criação de materiais que podem refletir cerca de 99,999% da luz incidente de uma certa frequência - graças a isso, o conceito de tal aparelho tem direito à vida. Mas se você esbarrar em algo que não seja a luz dessa frequência - em qualquer outra radiação ou matéria - você absorverá uma enorme quantidade de energia. E a essas velocidades, isso significa desintegração. Então, lamento informar a você e seu pai, Alex, que a resistência atmosférica desacelerará sua nave espacial, mas a fará na forma de uma catástrofe de incêndio que destruirá tudo o que está na nave, até átomos individuais.