No que diz respeito à nossa sociedade moderna e às muitas crises que enfrentamos, não há dúvidas de que a energia de fusão é o caminho do futuro. A tecnologia não só oferece energia abundante que poderia resolver a crise energética, como o faz de forma limpa e sustentável. Pelo menos enquanto nossos suprimentos de deutério (H2) e o hélio-3 resistem. Em um estudo recenteuma equipe de pesquisadores considerou como a evidência da fusão deutério-deutério (DD) poderia ser usada como uma potencial assinatura tecnológica na Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI).
O estudo foi conduzido por David C. Catling e Joshua Krissansen-Totton do Departamento de Ciências da Terra e do Espaço e do Laboratório Planetário Virtual (VPL) da Universidade de Washington (respectivamente) e Tyler D. Robinson da VPL e do Laboratório Lunar e Planetário (LPL) da Universidade do Arizona. Em seu artigo, que deverá aparecer no Jornal Astrofísicoa equipa considerou como as civilizações extraterrestres de vida longa podem esgotar os seus fornecimentos de deutério – algo que seria detectável pelos telescópios espaciais.
No cerne do SETI está a conclusão precipitada de que civilizações avançadas já existiam na nossa galáxia muito antes da humanidade. Outra conclusão se estende a partir disso: se a humanidade puder conceber algo (e a física for sólida), é provável que uma civilização mais avançada já o tenha construído. Na verdade, tem sido sugerido por muitos investigadores e cientistas do SETI que as civilizações avançadas adoptarão a energia de fusão para satisfazer as suas crescentes necessidades energéticas à medida que continuam a crescer e a ascender na Escala Kardashev.
Isto é compreensível, considerando como outras formas de energia (combustíveis fósseis, solar, eólica, nuclear, hidroeléctrica, etc.) são finitas ou ineficientes. A energia solar baseada no espaço é uma opção viável, pois pode fornecer um fornecimento constante de energia que não está sujeito a intermitências ou padrões climáticos. No entanto, a fusão nuclear é considerada um importante concorrente para as necessidades energéticas futuras devido à sua eficiência e densidade energética. Estima-se que um grama de combustível de hidrogênio poderia gerar tanto quanto 90.000 quilowatts-hora de energia – o equivalente a 11 toneladas métricas (12 toneladas americanas) de carvão.
Além disso, o deutério tem uma abundância natural nos oceanos da Terra de cerca de um átomo de deutério em cada 6.420 átomos de hidrogênio. Este deutério interage com as moléculas de água e substituirá um ou ambos os átomos de hidrogênio para criar “água semipesada” (HOD ou DOH) e às vezes “água pesada” (D2Ó). Isso resulta em 4,85×1013 ou 48,5 bilhões de toneladas métricas (5,346×1013 Toneladas americanas) de deutério. Como argumentam no seu artigo, a extracção de deutério de um oceano diminuiria a sua proporção de deutério para hidrogénio (D/H), que seria detectável no vapor de água atmosférico. Enquanto isso, o hélio produzido nas reações nucleares escaparia para o espaço.
Nos últimos anos, tem sido sugerido que o excesso de dióxido de carbono e isótopos radioativos na atmosfera de um exoplaneta poderiam ser usados para inferir a presença de uma civilização industrial. Na mesma linha, valores baixos de D/H na atmosfera de um exoplaneta (juntamente com o hélio) poderiam ser usados para detectar uma civilização altamente avançada e de vida longa. Como Catling explicou em uma entrevista recente ao phys.org, ele começou a ponderar essa possibilidade anos atrás.
“Não fiz muito com este germe de ideia até co-organizar uma reunião de astrobiologia no ano passado no Observatório Green Bank, na Virgínia Ocidental”, disse ele. “Medir a relação D/H no vapor de água em exoplanetas certamente não é fácil. Mas também não é uma quimera.”
Para modelar como seria uma civilização avançada dependente da fusão DD, Catling e seus colegas consideraram projeções de como será a aparência da Terra em 2100. Neste ponto, espera-se que a população global atinja 10,4 mil milhões e prevê-se que a energia de fusão forneça 100 Terawatts (TW). Eles então multiplicaram isso por um fator de dez (1.000 TW) para uma civilização mais avançada e descobriram que reduziriam o valor D/H de um oceano semelhante à Terra ao do meio interestelar (ISM) em cerca de 170 milhões de anos.
A beleza desta abordagem é que os baixos valores de D/H na atmosfera de um exoplaneta persistiriam muito depois de uma civilização ter sido extinta, migrar para fora do mundo ou tornar-se ainda mais avançada e “transcendida”. Em termos de estratégias de busca, a equipe utilizou o Mapeamento Espectral Transferência Radiativa Atmosférica (SMART) para identificar os comprimentos de onda específicos e linhas de emissão para HDO e H2O. Essas descobertas serão úteis para pesquisas futuras envolvendo o Telescópio Espacial James Webb (JWST), projeto proposto pela NASA. Observatório de Mundos Habitáveis (HWO), e o Grande interferômetro para exoplanetas (VIDA).
“Cabe aos engenheiros e cientistas que projetam (HWO) e (LIFE) ver se medir D/H em exoplanetas pode ser uma meta alcançável. O que podemos dizer, até agora, é que a procura de D/H a partir do LIFE parece ser viável para exoplanetas com bastante vapor de água atmosférico numa região do espectro com cerca de 8 mícrons de comprimento de onda.”
Leitura adicional: física.org, arXiv
