Não há duas maneiras, o Universo é um lugar extremamente grande! E, graças às limitações impostas a nós pela Relatividade Especial, viajar até os sistemas estelares mais próximos pode levar milênios. Como abordamos em um artigo anterior, o tempo estimado de viagem até o sistema estelar mais próximo (Alpha Centauri) pode levar de 19.000 a 81.000 anos usando métodos convencionais.
Por esse motivo, muitos teóricos recomendaram que a humanidade deveria
O estudo, que apareceu recentemente on-line, foi liderado pelo Dr. Frederic Marin, do Observatório Astronômico de Estrasburgo, e pelo Dr. Camille Beluffi, físico de partículas da startup científica Casc4de. A eles se juntaram o Dr. Rhys Taylor, do Instituto Astronômico da Academia Tcheca de Ciências, e o Dr. Loic Grau, da empresa de engenharia estrutural Morphosense.
O estudo é o mais recente de uma série conduzida pelo Dr. Marin e pelo Dr. Beluffi que abordam os desafios de enviar uma espaçonave multigeracional para outro sistema estelar. Em um estudo anterior, eles abordaram qual seria o tamanho da tripulação de um navio de geração para chegar ao destino com boa saúde.
Eles fizeram isso usando um software de código numérico personalizado, desenvolvido pelo próprio Dr. Marin, conhecido como HERITAGE. Em uma entrevista anterior com o Dr. Marin, ele descreveu HERITAGE como "um código estocástico de Monte Carlo que responde por todos os resultados possíveis de simulações espaciais, testando todos os cenários aleatórios de procriação, vida e morte".
A partir de suas análises, eles determinaram que seriam necessárias no mínimo 98 pessoas para cumprir uma missão multigeracional para outro sistema estelar, sem riscos de desordens genéticas e outros efeitos negativos associados ao casamento. Para este estudo, a equipe abordou a questão igualmente importante de como alimentar a tripulação.
Dado que os estoques de alimentos secos não seriam uma opção viável, pois se deteriorariam e decairiam durante os séculos em que o navio estava em trânsito, o navio e a tripulação teriam que estar equipados para cultivar seus próprios alimentos. Isso levanta a questão: quanto espaço seria necessário para produzir colheitas suficientes para alimentar uma equipe considerável?
Quando se trata de viagens espaciais, o tamanho da espaçonave é uma questão importante. Como o Dr. Marin explicou à Space Magazine por e-mail:
“Quanto mais pesado o satélite, mais caro é lançá-lo no espaço. Então, quanto maior / mais pesada a nave espacial, mais complicado e caro será o sistema de propulsão. De fato, o tamanho da nave espacial restringirá muitos parâmetros. No caso de um navio de geração, a quantidade de alimentos que podemos produzir está diretamente relacionada à área de superfície dentro do navio. Esta área está, por sua vez, relacionada ao tamanho da população a bordo. Tamanho, produção de alimentos e população estão de fato intrinsecamente conectados. ”
Para abordar essa questão importante - "qual o tamanho do navio?" - a equipe contou com uma versão atualizada do software HERITAGE. Como afirmam em seu estudo, esta versão “explica características biológicas dependentes da idade, como altura e peso, e características relacionadas ao número variável de colonos, como infertilidade, gravidez e aborto espontâneo”.
Além disso, a equipe também levou em consideração as necessidades calóricas da tripulação para calcular a quantidade de alimento que seria necessário produzir por ano. Para fazer isso, a equipe incluiu dados antropomórficos em suas simulações para determinar quantas calorias seriam consumidas com base na idade, peso, altura, níveis de atividade e outros dados médicos do passageiro.
"Usando a equação de Harris-Benedict para estimar a taxa metabólica basal de um indivíduo, avaliamos quantas quilos calorias devem ser ingeridas por dia por pessoa, a fim de manter o peso corporal ideal. Tivemos o cuidado de incluir variações de peso e altura para dar conta de uma população realista, incluindo corpulência pesada / leve e pessoas altas / pequenas. Uma vez que a exigência calórica foi estimada, calculamos quanta técnica de geoponia de alimentos, hidroponia e aeroponia poderia produzir por ano por quilômetro quadrado ”.
Ao comparar esses números com as técnicas agrícolas convencionais e modernas, eles são capazes de prever a quantidade de terra artificial que teria que ser alocada para a agricultura dentro do navio. Eles então basearam seus cálculos gerais em um parafuso relativamente grande (500 pessoas) e obtiveram um valor geral. Marin explicou:
“Descobrimos que, para uma equipe heterogênea de, por exemplo, 500 pessoas vivendo com uma dieta onívora e equilibrada, 0,45 km² [0,17 mi²] de terra artificial seriam suficientes para cultivar todo o alimento necessário usando uma combinação de aeroponia (para frutas vegetais, amido, açúcar e óleo) e agricultura convencional (para carne, peixe, laticínios e mel). ”
Esses valores também fornecem algumas restrições arquitetônicas para o tamanho mínimo do navio de geração em si. Supondo que o navio foi projetado para gerar gravidade artificial por força centrípeta (ou seja, um cilindro rotativo), seria necessário um mínimo de cerca de 224 metros (735 pés) em raio e 320 metros (1050 pés) de comprimento.
"É claro que são necessárias outras instalações além da agricultura - habitação humana, salas de controle, geração de energia, massa de reação e motores, que tornam a nave espacial pelo menos duas vezes maior", acrescentou Marin. "Curiosamente, mesmo se dobrarmos o comprimento da nave espacial, encontraremos uma estrutura ainda menor que o edifício mais alto do mundo - Burj Khalifa (828 m; 2716,5 pés)."
Para os aficionados por exploração espacial interestelar e planejadores de missões, este último estudo (e outros da série) são altamente significativos, pois fornecem uma imagem cada vez mais clara de como seria a arquitetura da missão de uma nave de geração. Além de proposições meramente teóricas do que estaria envolvido, esses estudos fornecem números reais com os quais os cientistas poderão trabalhar algum dia.
E, como explicou o Dr. Marin, também faz um projeto tão grandioso (que parece assustador) parecer muito mais viável:
“Este trabalho nos dá uma visão da possibilidade real de criar navios de geração. Já somos capazes de construir estruturas tão grandes na Terra. Agora quantificamos com precisão quão grande deve ser a superfície dedicada à agricultura em navios de geração, para que a população possa se alimentar durante viagens de séculos. ”
Segundo Marin, o único problema que ainda precisa ser explorado é a água. Qualquer missão que envolva uma grande equipe que gaste mais de alguns séculos no espaço interestelar precisará de muita água para beber, irrigação e saneamento. E não basta confiar apenas em métodos de reciclagem para garantir um suprimento constante.
Marin indica que esse será o assunto de seu próximo estudo. "No espaço profundo (longe de planetas, luas ou grandes asteróides), a água pode ser muito difícil de coletar", disse ele. “Então os recursos a bordo podem sofrer com a falta de água. Devemos dedicar nossas investigações futuras para resolver esse problema. ”
Como na maioria das coisas relacionadas à exploração do espaço profundo ou à colonização de outros mundos, a resposta para a pergunta invariável ("isso pode ser feito?") É quase sempre a mesma - "Quanto você está disposto a gastar?" Não há dúvida de que uma missão interestelar, independentemente da forma que possa assumir, exigiria um comprometimento maciço em termos de tempo, energia e recursos.
Também exigiria que as pessoas estivessem dispostas a arriscar suas vidas, para que apenas pessoas aventureiras se candidatassem. Mas, talvez, acima de tudo, seria necessário ter vontade de superar. Exceto pela urgência ou extrema necessidade (ou seja, o planeta Terra está condenado), é difícil imaginar todos esses fatores se unindo.
No entanto, saber exatamente quanto nos custará em termos de dinheiro, recursos e tempo para montar um projeto como esse é um primeiro passo muito bom. Somente então a humanidade poderá decidir se está disposta a assumir o compromisso.
