Velas abertas no oceano cósmico!

O veleiro solar LightSail-A, da ONG Planetary Society, acaba de concluir a transmissão de sua primeira imagem diretamente do espaço, com as velas abertas. A foto é basicamente a declaração mais eloquente de sucesso que os engenheiros e cientistas poderiam ter. E é uma beleza de se ver.

As velas do LightSail abertas no espaço, sob a luz do Sol, em imagem transmitida nesta terça (09). (Crédito: Planetary Society)
As velas do LightSail abertas no espaço, sob a luz do Sol, em imagem transmitida nesta terça (09). (Crédito: Planetary Society)

A missão passou por mais momentos de emoção após a abertura dos painéis solares, e na última quarta-feira (04), o contato com o pequeno satélite foi interrompido por um problema com as baterias, frustrando os planos de abrir as velas até sexta, como originalmente planejado. A comunicação voltou no sábado, e no domingo o cubesat (de apenas 10 x 30 cm) foi comandado a içar as velas. Foi detectada a telemetria dos motores executando a operação, mas somente com uma imagem seria possível confirmar  o sucesso. Na segunda já havia uma pista boa, com uma imagem parcial, e na tarde de terça a imagem completa revelou a abertura bem-sucedida!

Agora, o que era um satélite do tamanho de um pão de forma é uma pipa com 5,6 metros de lado voando acima da Terra. O aumento de área fez duas coisas: tornou possível observar o LightSail a olho nu quando ele passa por cima de cidade logo após o pôr do Sol ou antes do nascente e aumentou brutalmente o arrasto atmosférico, de forma que ele deve decair de sua órbita e reentrar na atmosfera terrestre em poucos dias. Mas com a missão cumprida.

LUZ QUE EMPURRA
Um veleiro solar funciona usando a luz que vem do Sol como propulsão. Cada partícula de luz produz um empurrão muito suave nas superfícies que toca, e se a superfície for suficientemente grande, e a nave suficientemente leve, isso é o que basta para obter aceleração para viajar pelo espaço, uma vez que se vence o poderoso campo gravitacional da Terra.

É um empurrãozinho de nada, é verdade, mas a vantagem é que ele é sempre constante — o Sol não para nunca de brilhar. Combustível é desnecessário para acelerar o veículo. Então, imagine um empurrãozinho agindo durante meses e anos, aumentando gradualmente a velocidade da nave. Com habilidade e controle, é possível levá-la a qualquer parte do Sistema Solar (claro, tudo vai ficando mais difícil conforme se afasta do Sol, e o nível de luz diminui, mas ainda assim é teoricamente possível ir bem longe desse jeito).

Honestamente, os veleiros movidos a luz são hoje a única tecnologia conhecida que pode de fato realizar missões interestelares — ou seja, capazes de atravessar num tempo razoável a distância entre o Sol e as estrelas mais próximas. Alguns conceitos de missões (tripuladas e não-tripuladas) até as estrelas mais próximas com veleiros já chegaram a ser rascunhados (eles envolviam, além do veleiro em si, poderosos lasers espaciais para focar a luz sobre a vela quando ela já estivesse bem longe do Sol). Mas, claro, tudo isso ainda está muito longe de nossa capacidade de engenharia atual. De toda forma, são uma luz no fim do túnel no espinhoso problema do voo interestelar, e missões como a LightSail são um passo na direção certa para demonstrar conclusivamente o potencial dessa tecnologia.

Nesse lançamento inicial, os sistemas do veleiro foram testados, mas ainda não produziram efetiva navegação por luz. Como o cubesat foi colocado numa órbita baixa, o arrasto provocado pela atmosfera terrestre sobre a grande superfície das velas é maior do que qualquer propulsão que ele possa obter. A proposta nesse primeiro momento era testar a capacidade de abrir as velas no espaço e controlar a orientação do veículo. No ano que vem deve voar o LightSail para valer, que usará suas velas para efetivamente navegar por luz.

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Comentários

  1. A técnica para estes veleiros realizarem viagens interestelares com ida, paradas, e volta, será alcançada aplicando-se a formula da Matrix/DNA ( alias, uma descoberta americana-brasileira) como roteiro. A luz não empurra nada, se o fizesse este veleiro dispararia na velocidade da luz. Mas a luz carrega energia e esta empurra matéria. Porem, a luz se decompõe em fótons e quando ela e’ emitida por uma estrela, os fótons funcionam como genes semivivos organizando a massa inerte do fundo espacial em sistemas naturais, tendo como template, a formula universal Matrix/DNA para sistemas. Então basta ver a formula em meu website para visualizar o que pode ser feito. Os fótons não vão empurrar os átomos que compõem o veleiro, mas sim vão penetrar suas partículas carregando-as no sentido do circuito sistêmico. A cada certo intervalo o circuito fotonico mais massa se torna corpo material, ou mais uma parte/peça do sistema, o que para nos serão as estacoes espaciais de reabastecimento, etc.
    Por enquanto não haverá viagens interestelares que tomariam anos-luz e isso vai ter que começar como foram as viagens pioneiras de humanos a partir na África e depois ocupando todo o espaço terrestre: primeiro as viagens a cavalo assentavam vilas mais a frente e dai mais viagens conquistavam mais espaços ate que finalmente um avião pode sair da África e ir ao outro ponto do globo numa só viagem. Estas vilas serão planetas e estacoes espaciais intermediarias. Ao conhecer a formula da Matrix/DNA se tem uma visão muito mais sabia a respeito do tema.

  2. Caramba, e anteontem acabei de ler “Vento Solar” do Arthur C. Clarke… Esse escritor era genial !!!

  3. Oi Salva..
    No caso de uma futura possível viagem interestelar, quando alguma nave estiver muito distante do sol, já fora do sistema solar, não há perigo de congelar? Talvez isso seria um complicador da viagem não é? Abraço!!

  4. Olá, Salvador. Mais uma grande notícia que me faz pensar sobre os anos vindouros! 🙂

    Tenho uma dúvida: nunca compreendi bem o mecanismo que levou à ressurreição do satélite Kepler, mas, pelo que entendi, é de certa forma o mesmo princípio do veleiro. Isto é, utiliza o leve empurrão das partículas solares para se manter equilibrado e operacional. Estou correto ou viajando na maionese? 😛

  5. Salvador, o gosto amargo nas viagens interestelares é que serão viagens só de ida. Quer dizer, a missão primordial será de colonização e só deverá ser tripulada depois de sondas explorarem os destinos mais prováveis…

    1. Radoico, a viagem de volta pode ser solucionada quando aplicar-mos a formula da Matrix/DNA como roteiro, pois ela funciona como bumerangue, vai e retorna ao ponto de partida… com paradas onde quiser.

  6. Salvador pode ser ignorância minha mas como saber se a propulsão que está agindo sobre o veleiro é da luz solar ou simplesmente do arrasto causado pela superfície terrestre? fiquei confuso nesse ponto :/ há um modo de tipo detectar que ele está sendo propulsionado pela luz ou não ?

    1. Na próxima missão, eles estarão mais altos, evitarão o arrasto, e medirão propulsão. Agora é só testar a abertura das velas. 😉

  7. Salvador, se criassem um veleiro que circulasse em volta do Sol, acelerando até atingir uma velocidade razoável, para dai ser lançado a outra estrela. Seria possível?

    1. Ao ser acelerado ele naturalmente tornaria sua órbita mais e mais elíptica, então não dá para fazer órbitas a velocidades arbitrárias, mantendo a circularidade.

  8. Salvador, você tem conhecimento de alguma missão que pretenda enviar alguma sonda para outro sistema estelar? Tem alguma postagem no seu blog falando sobre isso?

    1. Ainda nos falta a tecnologia para tanto, então ninguém está planejando isso no momento.

  9. Salvador, alguns porcento da velocidade da luz? Haja otimismo, mas está forçando, não?

    1. Tecnicamente é viável. A arquitetura prevê velocidade de cruzeiro de 0,3 c, ou seja, 30% da velocidade da luz. 😉

        1. Tá tudo no livro, mas você pode usar a luz da estrela a que está chegando. Tinha também um esquema de velas destacáveis.

  10. Grande Salvador!

    Que era maravilhosa! Provavelmente nem eu nem você estaremos vivos quando essas tecnologias, cuja aurora presenciamos agora, atingirem a maioridade. Mas só o fato de presenciarmos seus primeiros passos me enche de orgulho e traz a esperança de que um dia nós, seres humanos, atingiremos e colonizaremos outros sistemas estelares… Parabéns pela teu incansável trabalho de divulgação científica! Vida longa e próspera.

  11. “capazes de atravessar num tempo razoável a distância entre o Sol e as estrelas mais próximas” Esse tempo razoável para chegar à estrela mais próxima seria quanto? Uns 20 mil anos ?

    1. Na arquitetura do Bob Forward, ele fala numa viagem a Epsilon Eridani (12 anos-luz) realizada em poucas décadas.

        1. Factível, mas as pessoas teriam que ter uma psicologia bem especial… Viver décadas confinadas em um espaço extremamente limitado (digamos do tamanho de um prédio de 20 andares, tomado por máquinas, motores e depósitos), pode ser bem estressante.

          Além disso, elas saberiam que só voltariam muito velhinhas, se voltassem, transportadas pelos filhos que tiverem durante a viagem!

          Muitos filmes de ficção científica mostram o que de ruim pode acontecer, mesmo descontando improváveis invasões de aliens…

  12. Existe o Projeto Orion da década de 50 com propulsão de bombas de hidrogênio que podem levar a espaçonave para outras estrela.

    1. Tem a ver com o ângulo da passagem do satélite pela região onde a imagem foi filmada, acho.

  13. Bom Dia Salvador . E os micro meteoritos ? Eles não iriam gradualmente transformando a vela numa peneira , ate ela perder a função ?

    1. Se ela for muito, muito grande, provavelmente os micrometeoritos não a tornarão inútil.

  14. O que mais chama atenção nesta missão é a democratização do acesso ao espaço. Pesquisa espacial deixa de ser prerrogativa de agências governamentais com programas caríssimos e passa também a ser desenvolvida por “gente comum”.

  15. Salvador, só não entendi como será o retorno: ele vai pousar ou vai simplesmente cair?

  16. O problema é navegar no sentido contrário aos raios do sol! Imagine o que aconteceria quando o “veleiro” solar, encontrasse num ponto intermédio de dois sois opostos?! Hum…

    1. Tem jeito, do mesmo jeito que veleiros conseguem voar contra o vento às vezes… 🙂

      1. Hum…. os veleiros usam algo que é “navegar à bolina”, aos zig-zags, num ângulo de 22o. Acho que nesta situação não existe bolina, nem o efeito aerodinâmico das superfícies aladas (pressão atmosférica mais baixa e mais alta)… sei não!

        Abraço

        1. Mas você pode usar uma vela para rebater a luz para outra, e dependendo do tamanho das superfícies, pode mover na direção contrária.

          1. E a “vela” que usar para rebater a luz por si só provoca uma força num determinado sentido antes de desviar a luz (não só reflecte a luz). Aliás, a luz que reflecte é sempre bastante menor que a luz directa! Acho que esta não é a solução!

          2. Você precisa desprender a vela que rebate do resto da nave, aí funciona. Tipo, a vela se solta e vai se afastando, enquanto a nave vai pro outro lado com outra vela.

          3. E como você controla a vela que vai soltando, de forma a que a reflexão vá incidir sobre a outra vela? Sobretudo se forma a velocidade enorme que o sistema permite… para não é realístico. A única solução é usar pequenos motores (jactos), para controlar a nave! Enfim, a ser viável, as soluções aparecerão!

            Abraço

    2. Acho que é por isso que se fala em um gigantesco emissor de raio laser para gerar o vento fotônico e manter a nave impulsionada. Com a vantagem de contrabalançar o enfraquecimento do impulso natural provocado pelo sol.

      Mas o Salvador tem razão, a nave interestelar deve ter um velame como as caravelas, com uma vela triangular à frente, para ajudar a direcioná-la com qualquer vento que a atinja.

  17. Salvador, boa tarde! Já se tem ideia a que velocidade poderia chegar um veleiro espacial sendo continuamente impulsionado pela luz?

    1. Depende do tamanho do veleiro, da massa dele e de onde ele seria lançado inicialmente. Já vi projetos — inviáveis no momento por questões de engenharia, mas cientificamente possíveis — em que veleiros impulsionados por lasers (para contornar a crescente distância do Sol), chegam a alguns porcento da velocidade da luz.

    2. O livro de ficção científica “Rocheworld”, do físico Robert L.Forward, conta a história de uma viagem interestelar usando esse sistema de veleiro impulsionado por um gigantesco sistema laser.

      Claro, é ficção científica, mas baseada em ciência real, muito boa!

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