No início deste ano, a NASA selecionou uma proposta bastante interessante para Desenvolvimento da fase I como parte de sua Conceitos avançados inovadores da NASA (NIAC) programa. É conhecido como Enxame de Proxima Centaurium esforço colaborativo entre Iniciativas Espaciais Inc. e o Iniciativa para Estudos Interestelares (i4is) liderado pelo cientista chefe da Iniciativa Espacial, Marshall Eubanks. O conceito foi recentemente selecionado para Desenvolvimento da fase I como parte deste ano Conceitos avançados inovadores da NASA (NIAC).
Semelhante a outras propostas envolvendo naves espaciais em escala de gramas e velas de luz, o conceito de “enxame” envolve acelerar pequenas naves espaciais com uma matriz de laser para até 20% da velocidade da luz. Na semana passada, no último dia do Conceitos avançados inovadores da NASA 2024 (NIAC) Simpósio, Eubanks e seus colegas apresentaram uma animação ilustrando como será essa missão. O vídeo e sua apresentação fornecem pistas tentadoras sobre o que os cientistas esperam encontrar no sistema estelar mais próximo do nosso. Isso inclui Proxima b, o planeta rochoso que orbita dentro da zona habitável circumsolar (CHZ) de sua estrela-mãe.
Como abordamos em artigos anteriores, o conceito Swarming Proxima Centauri evoluiu significativamente nos últimos anos. O conceito surgiu em 2017 como uma proposta do i4is chamada Projeto Lyra, que visava enviar pequenas naves espaciais para alcançar o objeto interestelar (ISO) ‘Oumuamua. No entanto, desde então evoluiu para um esforço colaborativo entre o i4is e a Space Initiatives Inc., um fabricante de componentes aeroespaciais e de aviação sediado na Flórida dedicado ao desenvolvimento de “femtoespaçonaves” baseadas em gram – ou seja, ainda menores que as nanoespaçonaves!
Não muito tempo atrás, Eubanks e seus colegas produziram artigos de pesquisa abordando algumas grandes questões sobre a exploração interestelar, incluindo comunicações e o que poderíamos aprender com um sobrevoo de Proxima b. Durante o Simpósio NIAC de 2024, que ocorreu de 10 a 12 de setembro em Pasadena, Califórnia, Eubanks e seus colegas tiveram a oportunidade de apresentar suas últimas descobertas. Como o vídeo ilustra, o enxame que eles imaginam consistirá em mil “picoespaçonaves” (entre nano e femto), que eles chamaram de “Coracles” (um barco pequeno, arredondado e leve).
As sondas são sólidas, blindadas de um lado e cobertas com anéis ópticos (material reflexivo) do outro. Elas medem cerca de dois centímetros de espessura (0,8 polegadas) e quatro metros (cerca de 13 pés) de diâmetro e pesam não mais do que alguns gramas cada. De acordo com sua proposta NIAC, elas serão aceleradas por uma matriz de laser de ~100 gigawatts (GW) que estará disponível em meados do século. As sondas também são equipadas com lasers montados nas laterais para facilitar as comunicações entre elas e os controladores da missão na Terra.
Como Eubanks indicou durante a apresentação, há na verdade mil sondas na animação e uma representação artisticamente precisa do sistema Proxima Centauri. A anã vermelha é mostrada proeminentemente conforme as sondas se aproximam do Proxima b, enquanto Alpha Centauri AB é visível no fundo distante. Assim que as sondas passam pelo planeta, também obtemos uma representação precisa de muitos cientistas que elas esperam encontrar:
“Isso é em tempo real. Isso é mais ou menos o que você esperaria de um redshift, um blushift e então um redshift. E pedimos aos artistas que fizessem o planeta como um ‘planeta globo ocular’, onde você tem um ponto quente central cercado por uma zona fria porque achamos que esse planeta provavelmente está bloqueado rotacionalmente.”
Como Eubanks explicou mais adiante, sua colaboração já produziu protótipos de sua nave espacial Coracle. Um deles foi recentemente exibido no Convenção Mundial de Ficção Científica em Glasgow, enquanto outro está atualmente em Pasadena. Ao fornecer um resumo do design da espaçonave individual, Eubanks enfatizou a importância da coerência e como a configuração do enxame facilitará as comunicações e a coesão:
“A coerência operacional é essencial para fazer esta missão funcionar. Por coerência operacional, queremos dizer que todo o conjunto de sondas atua como uma unidade. Agora, percebo que isso não significa coerência de fase fotônica – não seremos capazes de fazer isso. Mas se tivermos relógios bons o suficiente e tivermos medição de alcance por lasers, podemos determinar onde estamos com precisão de alguns centímetros. Podemos determinar quais são os relógios relativos para mais ou menos o mesmo nível. E (eles) podem então atuar como uma coisa só.
“E a parte crucial disso é que podemos fazer isso com muitas coisas, como tirar fotos do planeta e assim por diante. Mas a parte crucial disso é o que chamamos de parede de luz. A parede de luz é quando todas as sondas enviam um conjunto coerente de fótons de volta à Terra para que possam ser recebidos juntos. Achamos que podemos obter uma taxa de dados de um quilobit por segundo de volta e, portanto, podemos enviar algo como quatro gigabytes por ano de volta à Terra. E isso é o suficiente para obter bons dados e realmente entender o sistema.”
Embora o conceito Swarming Proxima Centauri não tenha recebido financiamento de Fase II ou III do NIAC este ano, ele continua sendo um projeto digno de estudo e desenvolvimento posterior. Como o Breakthrough Starshot e outras propostas de lightsail, ele mostra como serão as missões interestelares nas próximas décadas. Nesse aspecto, ideias como essa também indicam que estamos em um ponto da nossa história em que explorar os sistemas estelares mais próximos não é mais considerado uma ideia distante que requer inovações tecnológicas sérias para acontecer primeiro.
Leitura adicional: Simpósio NIAC 2024
