Já é hora dos lasers espaciais? Quase.
Com o passar do tempo, ideias que antes eram confinadas ao reino da ficção científica se tornam mais realistas. Isso é verdade para coisas como usar robôs para explorar outros mundos. Lasers espaciais são um elemento bem usado na ficção científica, e estamos nos aproximando do momento em que eles podem se tornar realidade.
Onde os colocaríamos e para que poderíamos usá-los?
Na ficção científica, os lasers são predominantemente usados como armas poderosas. Enquanto alguns países investigaram a ideia de usar lasers como armas espaciais, um tratado internacional limita seu uso.
Um uso mais realista para lasers é desviar asteroides que se aproximam ou como sistemas de propulsão para espaçonaves. Em um novo artigo, um pesquisador examina onde um conjunto gigante de lasers poderia ser posicionado no espaço para ser mais útil à humanidade e, ao mesmo tempo, minimizar o risco.
A pesquisa é “Distâncias mínimas de segurança para lasers espaciais DE-STAR.” O artigo está em pré-impressão, e Adam Hibberd, da Iniciativa para Estudos Interestelares em Londres, Reino Unido, é o único autor.
Embora os lasers espaciais também possam ser usados para utilizar recursos ou em sistemas de alcance de laser de satélite para controlar o tráfego espacial, o foco de Hibberd é usá-los para proteger a Terra de impactos.
DE-STAR significa Sistemas de energia direcionada para direcionamento de asteroides e exploração. De todas as ideias de laser espacial que foram discutidas, DE-STAR é provavelmente a mais bem estudada e desenvolvida. Ela consistiria em uma matriz modular em fase de lasers alimentados por células solares. Ela poderia aquecer a superfície de objetos potencialmente perigosos (PHO) a aproximadamente 3.000 Kelvin. Isso é quente o suficiente para derreter todos os constituintes conhecidos de PHOs. DE-STAR também poderia ser usado para impulsionar naves espaciais.
A ideia surgiu emem 2013 quando um grupo de pesquisadores publicou um artigo intitulado “DE-STAR: Tecnologia de Laser Phased-Array para Defesa Planetária e Outros Fins Científicos.” Em seu artigo, eles delinearam a ideia para DE-STAR, um conjunto de laser stand-off. Em 2016, alguns dos mesmos autores publicaram outro artigo intitulado “Missões de energia direcionada para defesa planetária.” Ele expandiu o DE-STAR e adicionou o DE-STARLITE, um sistema autônomo que seria enviado para as proximidades de um objeto que se aproximasse para afastá-lo com lasers.
Em ambos os casos, o sistema seria baseado na energia do Sol. “DE-STAR é um design modular quadrado que explora a energia criada por bancos de células solares no espaço para gerar e amplificar a potência de um feixe de laser”, explica Hibberd em seu novo artigo. Na literatura, DE-STAR é normalmente chamado de DE-STAR n, onde n geralmente está entre 0 e 4 e denota o tamanho do banco de lasers. Quanto maior o conjunto, mais poderoso ele é. Quanto mais poderoso o DE-STAR for, mais eficaz ele será em desviar asteroides de distâncias maiores.
Embora o mérito dessa ideia seja imediatamente claro, os problemas surgem logo depois. Um banco de lasers espaciais poderosos é o sonho de todo supervilão. Seu poder destrutivo pode ser imenso. “Com um DE-STAR 4
estrutura (10 km × 10 km quadrados) capaz de gerar um feixe de laser da ordem de dezenas de gigawatts,
claramente, há o potencial para que tal recurso seja implantado como uma arma, visando locais na Terra”, escreve Hibberd.
Como esse risco pode ser mitigado para que o sistema possa ser usado para proteger a Terra e não como uma arma?
A solução simples é não implantá-los na órbita da Terra. Os lasers perdem energia com o alcance, então eles poderiam ser implantados em distâncias onde não representam ameaça. “Os resultados indicam que, dado que eles devem estar a 1 UA de
o Sol, há locais viáveis para conjuntos DE-STAR 0-2 onde não há perigo para a Terra”, escreve Hibberd.
É claro que quanto mais lasers houver no conjunto, maior será a distância mínima segura.
Para DE-STAR 4 ou mesmo 5, essa distância não seria suficiente. Em vez disso, esses lasers precisariam estar muito mais distantes ou em posições no Sistema Solar sem linha de visão direta para a Terra. Esses sistemas precisariam corrigir suas posições regularmente com um sistema de propulsão a bordo “ou preferencialmente usando push-back do próprio laser”, explica Hibberd.
A distância mínima segura também muda dependendo do comprimento de onda do sistema DE-STAR. Hibberd define a distância mínima segura como um único laser com uma intensidade máxima na superfície da Terra de 100 Wm-2. “Ou na ordem de 10% da Constante Solar na Terra (1 ua do Sol)”, escreve Hibberd. Para um sistema infravermelho, a distância mínima segura é logo além da órbita geossíncrona da Terra (GEO). Na extremidade mais poderosa da escala, um laser UV precisaria estar além do espaço cis-lunar.
Há outro fator a considerar. Como o DE-STAR obtém sua energia do Sol, sua potência diminui quanto mais longe do Sol ele estiver. “Essa redução é consequência da diminuição da intensidade do fluxo solar nas células fotovoltaicas, onde uma lei do quadrado inverso é seguido”, explica Hibberd.
Para os Arrays DE-STAR 1 e 2, as distâncias mínimas seguras não são tão grandes. Hibberd aponta que para um Array DE-STAR 2, os pontos Lagrange 4 e 5 Sol/Terra seriam adequados e não exigiriam propulsão. L4 e L5 estão a cerca de 400.000 km da Terra.
No entanto, à medida que os conjuntos se tornam maiores, a distância mínima segura aumenta rapidamente. Por outro lado, a energia solar disponível diminui.
Um DE-STAR 3 teria que ser colocado em algum lugar além do cinturão de asteroides. Se fosse ultravioleta, teria que ser além de Júpiter.
Um DE-STAR 4 phased array teria que estar muito mais distante. Teria que estar a cerca de 30 ? 40 AU de distância, e ainda mais para um sistema ultravioleta, cerca de 70 AU do Sol.
As tabelas acima assumem uma linha de visão direta para a Terra. Mas há locais onde não há linha direta, e eles poderiam ser usados como locais para matrizes poderosas. Hibberd explica que o ponto Lagrange 2 da Terra/Lua e o ponto Lagrange 3 do Sol/Terra não têm linhas de visão diretas, mas, infelizmente, são instáveis. “Em ambos os casos, a instabilidade desses pontos fará com que o DE-STAR se afaste e potencialmente se torne visível da Terra, então uma propulsão a bordo seria necessária para evitar isso”, escreve Hibberd. É possível que uma matriz possa ser construída que seja fisicamente impedida de apontar para a Terra, mas o autor não aborda esse aspecto do problema.
Ninguém está construindo um conjunto de fases DE-STAR, mas isso não significa que seja muito cedo para pensar nisso. Esse tipo de tecnologia está no horizonte, e é difícil prever qual nação ou nações podem ser as primeiras a construir uma. Tratados estão em vigor para impedir a militarização do espaço, mas nem todos os assinaram. Algumas nações são conhecidas por assinar tratados e depois quebrá-los, em qualquer caso. Além disso, pode-se argumentar que isso não é uma arma.
Provavelmente não demorará muito para que conversas sérias sobre tal sistema comecem a surgir em discussões públicas mais amplas. Isso certamente gerará muita dificuldade política e disputas enquanto as nações discutem sobre o que constitui uma arma e o que não constitui.
Se a civilização quiser sobreviver, eventualmente precisaremos de uma maneira de proteger o globo inteiro de impactos de asteroides, seja por meio de matrizes de laser em fase ou algum outro sistema.
Fonte: InfoMoney
