Viagem ao centro da Via Láctea exigiria energia equivalente ao arsenal nuclear mundial

A possibilidade de transportar astronautas até o centro da Via Láctea, localizado a 26 mil anos-luz de distância, em apenas dez anos exigiria que uma espaçonave mantivesse uma aceleração constante de 1g (9,8 metros por segundo ao quadrado). No entanto, a viabilização dessa jornada esbarra em um obstáculo crítico: a quantidade colossal de energia e combustível necessária para atingir velocidades relativísticas.

O desafio energético da propulsão

Para que uma carga útil se aproxime da velocidade da luz, a física baseada na equação $E = Mc^2$ de Albert Einstein indica que seria necessário fornecer aproximadamente o dobro da energia da massa em repouso do objeto. Na prática, um astronauta de 100 quilogramas demandaria a energia equivalente a 4 gigatoneladas de TNT, volume comparável a todo o arsenal nuclear existente no mundo.

A eficiência dos combustíveis disponíveis é insuficiente para tal feito. Enquanto propelentes químicos apresentam uma eficácia extremamente baixa, o combustível nuclear — seja por fissão ou fusão — também não consegue impulsionar um foguete a velocidades próximas à da luz, pois a energia liberada por unidade de massa é significativamente menor que $c^2$.

Limitações de massa e a alternativa da antimatéria

A relação entre a massa do combustível e a carga útil torna a propulsão nuclear inviável para viagens interestelares humanas. Para atingir a velocidade da luz, um motor de fissão nuclear exigiria uma relação de massa de $3 \times 10^{43}$, enquanto um motor de fusão precisaria de $5 \times 10^{21}$. Para transportar um único astronauta, seria necessária, no mínimo, uma massa de combustível de fusão equivalente a 10% da massa da Terra.

A única substância capaz de permitir a propulsão relativista seria a antimatéria, devido à energia liberada em sua aniquilação com a matéria. Contudo, o custo de produção desse material é proibitivo, superando os 100 bilhões de dólares por grama.

Velas leves e emissores de rádio

Como alternativa ao combustível interno, existem projetos de aceleração via laser, como a iniciativa Starshot, que utiliza um laser de 100 gigawatts para impulsionar uma vela leve com carga de um grama. Embora eficiente para sondas, a aceleração gerada ($10^5g$) é letal para seres humanos.

Para transportar astronautas a 1g, a solução proposta envolve a construção de um emissor de rádio com dimensões semelhantes às da Terra. Este sistema deveria capturar toda a energia solar que chega ao planeta para concentrar a luz em uma vela de 100 metros de comprimento. Essa estrutura seria capaz de impulsionar uma carga útil de um milhão de toneladas, transportando múltiplos astronautas, até a velocidade da luz.

Conexão com fenômenos cosmológicos

Esse modelo de propulsão sugere que os pulsos de rádio resultantes de tal tecnologia poderiam ser detectados em distâncias cosmológicas, assemelhando-se às Fast Radio Bursts (FRB) — ráfagas rápidas de rádio. Atualmente, a ciência associa as FRB a estrelas de nêutrons jovens e magnetizadas, mas existe a hipótese de que parte desses eventos seja, na verdade, gerada por civilizações avançadas utilizando projetos de velas leves. A confirmação dessa origem alteraria a compreensão da posição da humanidade na hierarquia cosmológica.