Naves movidas por antimatéria poderiam levar humanos a exoplanetas distantes?

Planetas na órbita de outras estrelas poderiam ser alcançados pela humanidade usando um novo sistema de propulsão nas espaçonaves: fissão nuclear desencadeada por antimatéria. Ao menos essa é a proposta de um novo estudo que explora essa possibilidade.

Os astrônomos já encontram mais de 5 mil exoplanetas (mundos além do Sistema Solar), mas ainda não existe nenhum meio de chegar a qualquer um deles. Para chegar aos planetas ao redor da estrela mais próxima do Sol, por exemplo, levaríamos dezenas de milhares de anos.

Uma das tecnologias que poderiam nos levar a exoplanetas distantes é a dobra espacial (warp drive). Essa forma de propulsão pode percorrer grandes distância em pouco tempo, simplesmente contraindo o espaço à frente da nave e expandi-lo logo atrás.

Sistemas como o warp drive são permitidos nas teorias de Albert Einstein, mas exigem um tipo de matéria exótica ainda não encontrada “dando sopa” por aí. Então, os cientistas buscam também outras soluções.

Nave movida a antimatéria

Ilustração mostra como o espaço-tempo é compactado à frente da nave movida por um sistema de dobra espacial (Imagem: Reprodução/Anderson Institute of Technology)
Ilustração mostra como o espaço-tempo é compactado à frente da nave movida por um sistema de dobra espacial (Imagem: Reprodução/Anderson Institute of Technology)

Uma das soluções poderia ser a propulsão baseada em antimatéria, segundo o artigo técnico do Dr. Gerald P. Jackson, da Chicago Society for Space Studies (CSSS), especializado no estudo de colisões entre elétrons e pósitrons — a anti-partícula do elétron.

O trabalho de Jackson “aborda princípios físicos conhecidos e comprovados experimentalmente e propõe um método pelo qual a viagem interestelar é possível com velocidades próximas a 10% da velocidade da luz”, segundo a CSSS.

Em seu artigo, o pesquisador propõe uma fissão nuclear (o mesmo tipo de processo realizado em reatores de energia nuclear) desencadeado por anti-prótons. Esse método poderia gerar mais energia que a fissão comum e representaria menos riscos em uma viagem espacial.

Na fissão tradicional, núcleos pesados ​​são divididos em núcleos menores, o que, no caso do urânio, rende cerca de 1 MeV (1 milhão de elétrons-volt) por núcleo. Já no caso da fissão induzida por anti-prótons em átomos de urânio 238U empobrecido, seriam geradas duas fissões filhas de massa atômica 100, com 100 MeV de energia para cada.

Isso ocorre porque, ao atingir um alvo, o anti-próton desacelera devido ao espalhamento contra os elétrons do objeto, reduzindo sua energia cinética para alguns elétron-volts. Em seguida, eles se aniquilam contra um dos prótons ou nêutrons no núcleo do alvo, gerando partículas menores. Quando o núcleo do alvo absorve essas novas partículas, a fissão nuclear é induzida.

Ilustração da arquitetura de propulsão proposta; as filhas de fissão emanam da armadilha eletrostática no ápice da malha de arame interna (azul) carregada eletrostaticamente e são focadas em trajetórias paralelas ao longo do eixo de rotação (Imagem: Reprodução/Gerald P. Jackson)
Ilustração da arquitetura de propulsão proposta; as filhas de fissão emanam da armadilha eletrostática no ápice da malha de arame interna (azul) carregada eletrostaticamente e são focadas em trajetórias paralelas ao longo do eixo de rotação (Imagem: Reprodução/Gerald P. Jackson)

Em seu artigo, Jackson afirma que nesse processo há controles menos severos sobre o manuseio do urânio do que em uma fissão tradicional, “reduzindo os custos de pesquisa e a sobrecarga administrativa, permitindo que o desenvolvimento da tecnologia progrida muito mais rápido do que seria possível de outra forma”, escreveu.

Na prática, o sistema de propulsão proposto seria composto por um bocal eletrostático e uma armadilha projetada para realizar a fissão. Entretanto, isso não deve sair do papel tão cedo, já que, segundo o próprio autor, as agências espaciais têm outras prioridades.

A proposta de propulsão de antimatéria foi publicada na revista Nuclear Technology.

Fonte: Canaltech

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