Navegando no espaço

segunda-feira, julho 09, 2012

Se vamos mesmo nos aventurar no espaço no futuro e assim colonizar planetas fora do nosso sistema solar, fica uma questão muito importante a se considerar: a navegação. Se uma nave vai para não mais voltar, não tem problema, mas e aqueles que precisarão retornar ao porto de origem?





Na ficção científica não é muito comum sabermos como as naves se orientam no espaço. Mas em geral elas se utilizam de pontos fixos, como fazemos ainda hoje, para se localizar. Desde as Grandes Navegações que os pontos luminosos no céu são utilizados para marcar o rumo quando não se estava à uma distância razoável da costa para ver seus contornos. Até mesmo numa colonização futura da Lua e de Marte, a Terra ainda será observável, podendo ser um ponto de referência.

Para naves e sondas próximas à Terra, é uma opção viável. Fonte: NASA

No espaço profundo a coisa é diferente. Nem sempre teremos os referenciais fixos para nos guiar e um espaço tridimensional completamente vazio ao nosso redor será um problema sério. A Via Láctea tem cem mil anos-luz de diâmetro e mil anos-luz de largura. Tem duzentos bilhões de estrelas, algumas dentro de seu plano, e alguns em torno dele. Temos mais de 8500 galáxias visíveis, o que dificulta encontrar um marco visível consistente. Qualquer mudança gravitacional numa galáxia usada como marco e a nave se perde. Sem contar que entre tantas estrelas, temos muitos espaços vazios.

O efeito da paralaxe será o principal entrave. Ele diz que um objeto distinto visto por vários observadores em locais diferentes sempre terá sua posição aparente diferente da observação inicial. Fica difícil manter um banco de dados atualizado com a posição de estrelas, galáxias e planetas, sendo que presume-se que o observador pode estar em locais diferentes.

Muitos objetos móveis não ajudam...

Hoje na Terra nós contamos com uma rede de espaço profundo, com três antenas localizadas em pontos diferentes do planeta: no deserto de Mojave, nos Estados Unidos, nos arredores de Madri, na Espanha e fora de Canberra, Austrália, para manter contato com os objetos espaciais em órbita e além. Essa possivelmente será uma opção a ser usada também no espaço profundo. Mas só três? Com elas, nenhum objeto fica mais que 30 mil km sem a cobertura de uma antena.

Uma das características excelentes no espaço é poder enviar sinais omnidirecionais. Desta forma, uma antena localizada num ponto fixo, como um ponto de Lagrange, por exemplo, vai ser como um farol brilhando numa tempestade. Crie uma rede de antes deste tipo e você terá uma ampla cobertura de sinais para suas frota espacial.

Dradis, de Battlestar Galactica, um radar espacial.

Quanto mais longe as naves forem, mais antenas serão necessárias. Então além da colonização, os futuros exploradores também precisarão instalar antenas para servir de orientação para novas naves. E elas precisarão ser resistentes e auto-suficientes, pois se uma delas cair, toda a rede pode cair também, já que uma vai depender dos dados da anterior e assim por diante. Mas há um problema: existe um erro de 4 quilômetros a cada unidade astronômica (UA) percorrida da Terra. Pode parecer pequeno, mas um erro desses na navegação pode colocar uma nave perigosamente próxima à órbita de um planeta e ela pode queimar se não estiver na posição correta.

Por isso, alguns cientistas pensam em utilizar algo mais natural para funcionar como antenas. Os pulsares são estrelas colapsadas, compostas por nêutrons, muito pequenas e densas, com um grande campo gravitacional. Elas emitem uma radiação intensa, em pulsos, daí o nome. O Wikipedia assim define seu funcionamento:

À medida que uma estrela vai perdendo energia, sua matéria é comprimida em direção ao seu centro, ficando cada vez mais densa. Quanto mais a matéria da estrela se move em direção ao seu centro, mais rapidamente ela gira. Qualquer estrela possui um campo magnético que em geral é fraco, mas quando o núcleo de uma estrela é comprimido até se tornar uma estrela de nêutrons, o seu campo magnético também sofre compressão, com isso as linhas de campo magnético ficam mais densas, dessa forma tornam o campo magnético muito intenso, esse forte campo junto com a alta velocidade de rotação passa a produzir fortes correntes elétricas na superfície da estrela de nêutrons.

Se um pulsar emitir pulsos de radiação em intervalos regulares, ele serve como uma antena tanto quanto uma feita pelo ser humano. E de fato, alguns pulsares são precisos como relógios atômicos, o que lhe confere uma grande vantagem frente às nossas antenas, que podem quebrar, ser destruídas por colisões ou ficar sem energia.

Sua frota precisará se locomover no espaço.

De qualquer maneira, será preciso um grande esforço para manter nossas futuras frotas seguras pelo espaço profundo, aliadas à tecnologia e à exploração. Um esforço conjunto de antenas, pontos fixos próximos e pulsares podem ser uma opção. Fica também uma inspiração para a ficção científica.

Até mais!

Sybylla

Fã do futuro e da ficção científica. Geógrafa, professora, blogueira, escritora de FC. Capitã da Frota Estelar. Esperando para voltar para o meu planeta. Leia mais.





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"A ficção científica é um substituto para todos os lugares que eu nunca vou alcançar nessa vida."

James W. Harris