Viagens interestelares
por Aldo Loup
Diaposit
Por
ivo
Visual
que é tão difícil viajar às estrelas?
A luz ( 1 bilhão de km/h) demora:
• 1,2 segundos para chegar até a Lua
• 15 minutos para chegar até Marte
• 50 minutos para chegar até Júpiter
• 5 horas para chegar até Plutão
• 4 anos e 4 meses até o sistema estelar mais próximo
A capacidade dos veículos atuais é:
• 3-4 dias para chegar até a Lua
• 10 meses para chegar até Marte
• 3 anos para chegar até Júpiter
• 15 anos para chegar até Plutão
• 80 000 anos para o sistema estelar mais próximo
Diaposit
ivo
Visual
Caso 1
À velocidade da luz ou mais rápido ainda:
viagens de horas ou dias
Diaposit
ivo
Visual
O que Einstein falou e
os experimentos confirmam:
• No vácuo, a velocidade da luz é de 1 079 252 849 km/h,
em qualquer lugar e em qualquer situação.
• As Leis da Física são as mesmas no Universo todo.
Conseqüências: Observando uma nave que acelera até
perto da velocidade da luz percebemos:
a) os comprimentos diminuem
b) as massas aumentam
c) o tempo passa mais devagar
No entanto, o astronauta não percebe mudança nenhuma
na sua nave.
Energia
Quebrar a “barreira” da luz
Impossível
Velocidade
Buraco de minhoca
Fantasia
Diapositivo Visual
Dobra espaço-temporal
Fantasia
Diapositivo Visual
Teletransporte
Fantasia
Diapositivo Visual
Diaposit
ivo
Visual
Caso 2
Quase à velocidade da luz:
viagens de anos
Diaposit
ivo
Visual
o tempo passa mais devagar
a) à 90 % da velocidade da luz:
1 ano equivale a 2,3 anos.
b) à 99 % da velocidade da luz:
1 ano equivale a 7,1 anos.
c) à 99,9 % da velocidade da luz:
1 ano equivale a 22 anos.
d) à 99,999 % da velocidade da luz:
1 ano equivale a 224 anos.
e) à 99,999 999 999 % da velocidade da luz:
1 ano equivale a 223 609 anos
Diaposit
Acelerando
continuamente
até
a
metade
ivo
do caminho e logo desacelerando (1g)
Visual
À quase a velocidade da luz depois do primeiro ano, e depois:
a) em 20 anos percorrem-se 28 000 anos-luz
b) em 30 anos percorrem-se 2 800 000 anos-luz
c) em 40 anos percorrem-se quase 3 bilhões de anos-luz
d) em 44 anos chega-se à borda do Universo observável.
Finalmente, mais um ano até parar.
Diaposit
Combustível
(
perfeito
=
antimatéria)
para
ivo
diferentes viagens, aceleração contínua
Visual
a) Até o centro da nossa galáxia
1 249 292 tanques externos
b) Até a galáxia de Andrômeda
5 552 407 932 tanques externos
c) Até o Quasar 3C 273
3 123 000 000 000 000 tanques externos
d) Até a borda do Universo observável.
64 528 000 000 000 000 tanques externos
Se isso soa absurdo para você,
você está certo.
Edward Purcell
Prêmio Nobel de Física
Diaposit
Rebocador
ivo
Visual
de gravidade negativa
Fantasia
Diaposit
Rebocador
ivo
Visual
gravitacional não rebocável
Fantasia
Diaposit
ivo
Visual
Gravidade virtual
Fantasia
Diaposit
ivo
Visual
Gravidade assimétrica
Fantasia
Diaposit
Vela
ivo
Visual
auto-propulsada de pares virtuais
Fantasia
Diaposit
Vela
auto-propulsada
de
energia
ivo
Visual
Fantasia
do vácuo
Diaposit
Vela
ivo
Visual
auto-propulsada de matéria escura
Fantasia
Diaposit
ivo
Visual
Vela auto-propulsada de
radiação cósmica de fundo
Compatível com a Ciência conhecida
Diaposit
ivo
Visual
Caso 3
À uma fração da velocidade da luz:
viagens de décadas ou séculos
Diaposit
Viagem
até
o
sistema
estelar
mais
próximo
ivo
Aceleração (1g), cruzeiro e desaceleração
Visual
a) à 99,9 % da velocidade da luz: 2,1 anos (5,3 anos na Terra)
b) à 90 % da velocidade da luz: 3,2 anos ( 5,7 anos na Terra)
c) à 70 % da velocidade da luz: 5,3 anos ( 6,9 anos na Terra)
d) à 50 % da velocidade da luz: 8,0 anos ( 9,1 anos na Terra)
e) à 30 % da velocidade da luz: 14 anos ( 14 anos na Terra)
f) à 10 % da velocidade da luz: 43 anos ( 43 anos na Terra)
g) à 1% da velocidade da luz: 430 anos (430 anos na Terra)
Diaposit
Combustível ( perfeito = antimatéria) para
ivo
viajar até o sistema estelar mais próximo
Visual
Aceleração (1g), cruzeiro e desaceleração
a) à 99,9 % da velocidade da luz:
1274
tanques externos
b) à 90 % da velocidade da luz:
11,6 tanques externos
c) à 70 % da velocidade da luz:
3,1 tanques externos
d) à 50 % da velocidade da luz:
1,4 tanque externo
e) à 30 % da velocidade da luz:
0,6 tanque externo
f) à 10 % da velocidade da luz:
0,1 tanque externo
Diaposit
Foguete
de
antimatéria
ivo
Compatível com a Ciência conhecida
Visual
Foguete-aspirador
Compatível com a Ciência conhecida
Diapositivo Visual
Foguete de fusão nuclear
Compatível com a Ciência conhecida
Diapositivo Visual
Diaposit
ivo
Visual
Compatível
Vela laser
com a Ciência conhecida
Foguete de detonações nucleares pulsadas
Compatível com a Tecnologia conhecida
Diapositivo Visual
Foguete nuclear com reator vaporizado
Compatível com a Ciência conhecida
Diapositivo Visual
“Se tivesse um cheque em branco,
eu iria para Alfa Centauri”
Chris Kraft
Ex-Diretor
Johnson Space Center
NASA
Diaposit
ivo
Visual
Caso 4
Muito mais devagar do que
a velocidade da luz:
viagens de milhares ou milhões de anos
Foguete de plasma
Compatível com a Tecnologia conhecida
Diapositivo Visual
Foguete de íons
Compatível com a Tecnologia conhecida
Diapositivo Visual
Diaposit
ivo
Visual
Foguete nuclear com
reator convencional ( sólido)
Compatível com a Tecnologia conhecida
Reactor
Reator
nuclear
Radiation
Escudo
Shieldcontra radiação
Tanque de
hidrogênio
LH2
líquido
Tank
Bocal
Nozzle
Refletor
Reflector
Tambor
Control
Bombas
de
Pumps
Drum
controle Turbinas
Vela solar
Compatível com a Tecnologia conhecida
Diapositivo Visual
Diaposit
ivo
Visual
Compatível
Nave-arca
com a Ciência conhecida
Diaposit
ivo Sonda inteligente de longa duração
Visual
Compatível com a Ciência conhecida
Diaposit
ivo
Visual
Sonda estilo
“garrafa jogada ao oceano
com uma mensagem dentro”
Realidade
Diaposit
ivo
Visual
Conclusão
1) Viagens interestelares de horas ou dias:
Fantasia.
2) Viagens interestelares de anos:
Compatível com a Ciência conhecida.
3) Viagens interestelares de décadas ou séculos:
Compatível com a Tecnologia conhecida.
4) Viagens interestelares de milhares ou milhões de
anos:
Realidade ( não tripulado, por enquanto).
Apêndice 1
Contribuições das Ciências Biológicas
Criogenia
Fantasia
Hibernação
Compatível com a Ciência conhecida
Apêndice 2
Colonização da Galáxia
Uma longa jornada começa
com o primeiro passo
Lao-Tzu
Século VI a.C.
Créditos audiovisuais
6(adaptação), 13, 21, 23, 35, 37: NASA.
7: Warner Bros.
8: Paramount Pictures.
9: Rich Sternbach & Michael Okuda.
16-20: American Institute of Aeronautics & Astronautics.
22: Credit & Copyright: Jason Ware.
27: CERN.
28, 31-32: Cortesia de André Fonseca Silva.
29: Cortesia de Ronaldo Garcia.
30: Michael Carroll/ The Planetary Society (c).
36, 41: NASA/ JPL/ Caltech.
39: Rick Guidice.
40: Don Dixon.
44: Alcor.
45: MGM.
Animações:
0830100q.avi
Ares + Som.avi
Bussard(dvx).avi
ContatoCenaWormhole.avi
Dedalus.avi
Discovery 2001 + Jupiter Io(dvx).avi
do-que-feito-universo.avi
ds1_ips.avi
dsi-ion-truster-test.avi
Enterprise Warp In.avi
SS_02.avi
Fontes recomendadas
Thrust into space.
Maxwell W. Hunter, II.
Holt, Rinehart and Winston, Inc., 1966.
Interstellar travel: a review for astronomers.
Ian A. Crawford.
Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 31, 377,(1990).
Versão on-line: http://www.star.ucl.ac.uk/~iac/isflight/isflight.html
Warp drive when?
Por Marc G. Millis, Glenn Research Center-NASA.
http://www.lerc.nasa.gov/WWW/PAO/warp.htm
NASA Breakthrough Propulsion Physics (BPP) Project.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/bpp
Wormholes, time machines and the weak energy condition.
Michael S. Morris, Kip S. Thorne & Ulvi Yurtsever.
Physical Review Letters, Volume 61, pp. 1446-1449, (1988).
Versão on-line: http://prola.aps.org/pdf/PRL/v61/i13/p1446_1
The warp drive: hyper- fast travel within General Relativity.
Miguel Alcubierre.
Classical & Quantum Gravity, Vol. 11, L73-L77, (1994).
Versão on-line:
http://members.shaw.ca/mike.anderton/WarpDrive.pdf
Interstellar probe.
Jet Propulsion Laboratory-NASA.
http://interstellar.jpl.nasa.gov
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