O QUE SÃO MOTORES FOTÔNICOS?

Os filmes de ficção científica são muito mais charmosos do que a realidade quando o assunto são as naves espaciais. Na realidade virtual, motores que emitem apenas luz aceleram as naves a velocidades de dobra espacial e levam nosso heróis para mundos distantes, senão num piscar de olhos, pelo menos no tempo de um intervalo comercial. Agora, cientistas do Instituto Bae, Estados Unidos, construíram o primeiro motor de foguete movido apenas pela luz, trazendo para mais perto da realidade o que a ficção não se cansa de apregoar. E como não poderia deixar de ser, movido pela luz de um raio laser.

Fótons

As partículas de luz, os fótons, têm sido considerados ineficientes para produzir empuxo ou propulsão porque eles têm massa igual a zero e não possuem carga elétrica. Mas, na ciência, as leis não existem para serem sempre seguidas, mas para serem modificadas - e isso vai acontecer sempre que elas restringirem a imaginação dos cientistas. Embora não tenham elaborado nenhuma nova teoria revolucionária da física, a equipe do Dr. Young Bae deu um jeitinho para que as teorias atuais não os atrapalhassem. Eles resolveram o problema da ineficiência inerente aos fótons fazendo com que esses fótons ficassem refletindo inúmeras vezes entre dois espelhos.

Propulsão de luz

Utilizando um laser fotônico e um sofisticado sistema de amplificação do feixe de fótons, os cientistas demonstraram que a energia fotônica pode gerar uma propulsão amplificada entre duas espaçonaves fazendo com que os fótons fiquem refletindo milhares de vezes entre as duas. Com um fator de amplificação de 3.000, a propulsão fotônica é equivalente ao empuxo que atualmente só pode ser gerado por aparatos de laser enormes e com consumo de energia elevado demais para serem utilizados em pequenas sondas espaciais ou satélites artificiais.

Voo em formação

Motor fotônico - Criado primeiro motor espacial acionado pela luz. Embora a propulsão a laser agora demonstrada tenha um sem-número de aplicações futuras, os objetivos do Dr. Bae são bastante imediatos. Ele quer utilizar a propulsão por fótons para construir conjuntos de pequenas naves espaciais capazes de fazer voo espaciais em formação, com uma precisão nanométrica. Integrando a propulsão por luz nas chamadas espaçonaves ancoradas - umas ancoradas às outras - será possível a construção de gigantescos telescópios espaciais, muito mais poderosos do que os atuais. A NASA e a Agência Espacial Européia já têm feito experiências com esse tipo de vôo coordenado de sondas espaciais, mas as tecnologias de propulsão atuais são muito rudimentares para o nível de precisão exigido, por exemplo, de um telescópio espacial cujas imagens são formadas por inúmeros sensores espalhados por centenas de metros. A propulsão a laser agora demonstrada tem uma precisão 100.000 vezes maior do que a precisão dos experimentos de voos espaciais em formação já testados ou em estudos. fonte: inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010130070305

ENERGIA E MASSA COMBUSTÍVEL PARA A PROPULSÃO POR DOBRA ESPACIAL

Uma nave relativística “normal” de 1.000.000 de toneladas, por exemplo, para alcançar 10% da velocidade da luz (0,1c), necessitaria de uma energia igual a 4,534•1023 joules, que requereriam 709.551.444,9kg de matéria de fusão nuclear, ou seja, 70,955% da massa total da nave seria de matéria para fusão. Para a nave partir de 360km/h e alcançar a velocidade de 10c em um único estágio de dobra, a dobra espacial teria de ser de um fator de 30.000.000, só para alcançar uma velocidade igual a 10c. Isso requereria uma energia igual a 1,35•1035 joules, que seriam retirados de um total de matéria escura (que supõe-se ser nuclear de fusão) igual a 6,338•1027kg, que é uma massa igual 3,339 vezes a massa de Júpiter. Agora, para alcançar a velocidade de 10c em vários estágios de dobra, ou seja, ir somando pequenos saltos de dobra, de 100 em 100m/s, até a velocidade 10c o fator médio de dobra será de 1,5; a energia necessária para realizar cada estágio de dobra será igual a energia cinética vezes o fator médio de dobra, Fmd, ou seja, 1002•1.000.000.000•1,5/2= 7,5•1012 joules por estágio, sendo necessários 30.000.000 de estágios para alcançar os 10c, o que dá 2,25•1020 joules totais, que devem ser retirados de 528.169,0141kg de matéria escura de fusão (2,25•1020/300.000.0002/0,0071•1,5 — sendo 300.000.000 a velocidade da luz, 0,0071 a fração do rendimento da fusão nuclear e 1,5 o fator médio de dobra). Sendo assim, poderíamos então querer alcançar velocidades de dobra maiores, como por exemplo 1.000.000 de vezes a velocidade da luz. Para isso, o fator médio de dobra seria, somando estágios de 1 em 1m/s, de 1,5, e a quantidade de estágios de 300 trilhões (3•1014), o que daria uma energia total de 2,25•1023 joules, que deveriam ser retirados de uma massa de fusão de 528.169.014,1kg, que é uma massa igual a 52,816% da massa total da nave. Mas, em quanto tempo se alcançaria uma velocidade de 10c, por exemplo? Se cada estágio durar um micro segundo, 30.000.000 de estágios dariam um período total de 30 segundos, e alcançar 10c em 30 segundos daria uma aceleração de 100.000.000m/s2. Com essa aceleração, em 30 segundos, uma distância de 4,5•1010m seria percorrida (0,3008 unidades astronômicas). Então, se cada estágio durasse um micro segundo, para alcançar uma velocidade de dobra de 1.000.000c, em 300 trilhões de estágios, seriam necessários 300.000.000 de segundos, o que dá 9,506 anos, o que resultaria numa aceleração de 1.000.000m/s2. Com essa aceleração, em 300.000.000 de segundos, uma distância de 4,5•1022m seriam percorridos (4.756.871,036 anos-luz). Só para lembrar, na propulsão por dobra espacial, como é o espaço que se move e não a nave, a reação inercial resultante de acelerações como 1.000.000m/s2 e 100.000.000 de m/s2 não seriam sentidas. FONTE:http://gdmluzcinetica.wordpress.com/

A INERCIATIVIDADE E A PROPULSÃO POR DOBRA ESPACIAL

Na teoria da Inerciatividade, o princípio de controle da inércia (Inercinética) aplicado a prática (Inerciação), estabelece 7 modalidades de propulsão espacial, sendo as que correspondem a dobra espacial a de inércia fracionária positiva e negativa, ou seja, a inerciação do superespaço e do superverso, respectivamente. A diferença entre uma e outra é que na inerciação superespacial, o tempo ocorre normalmente, ou seja, tende ao futuro, e na inerciação superversial, o tempo tende ao passado (é retrógrado). Mas, o que é propulsão por dobra espacial? Bom, segundo os criadores do termo, é a propulsão em que o espaço se dilata atrás da nave e se contrai na frente. Mas, lembrando da Inertância, que é o princípio da auto-inércia, ao campo gravitacional de um corpo que acelera ocorre exatamente a mesma coisa, ou seja, se dilata na sua traseira e se contrai na sua dianteira – e é daí que surge a inércia. Isso acontece para um corpo (uma nave, por exemplo), que acelera sem controlar a sua inércia, ou para uma nave que acelera com inércia múltipla (inércia subespacial, que é positiva, e inércia subversial – do subverso – que é negativa). Então, para uma nave que acelera controlando a inércia de forma que esta seja fracionária muito pequena, tipo 0,0000001, a distorção espacial (e gravitacional) será equivalente, de 0,0000001, ou seja, de apenas 0,00001% – e a dobra espacial será menor do que se a nave acelerasse sem controlar a inércia. A dobra espacial é, portanto, a ausência da distorção do espaço/gravitação em torno da nave. Vamos entender isso melhor: A distorção do campo gravitacional (e do espaço em torno) de um corpo que acelera ocorre porque, conforme o corpo acelera e aumenta de velocidade, o seu campo gravitacional não, pois este já emana na velocidade máxima, a velocidade da luz; então, na dianteira do corpo, este, ao aumentar de velocidade, vai alcançando a frente de emanação do campo gravitacional, e, na traseira do corpo, este vai se afastando da frente de emanação do campo gravitacional – daí a distorção que causa a inércia. Acontece que, para reduzir a inércia, de forma que um corpo possa acelerar muito fortemente (assim como nas disparadas repentinas da nave Enterprise no filme Star Trek), a distorção do campo gravitacional não pode ocorrer, ou deve ocorrer ao mínimo, algo como mencionado antes, ou seja, apenas 0,00001%. Sendo assim, a velocidade da luz, em relação ao corpo (nave) que acelera neutralizando a inércia, se soma à velocidade da nave, de forma que o limite da velocidade da luz, para a nave, estará sempre a 300.000km/s além da velocidade da nave – e esta poderá acelerar até além da velocidade da luz em relação ao espaço normal. Ainda precisamos lembrar que, quando um corpo acelera normalmente, sem neutralizar a inércia, aos poucos, ao ir aumentando de velocidade, o espaço, na dianteira do corpo, começa a se contrair, ou seja, o espaço é que começa a se mover e ganhar velocidade; quando o corpo alcança uma velocidade muito próxima a da luz, a aceleração do corpo quase não acrescenta nada ao aumento da sua velocidade, e sim acrescenta velocidade ao deslocamento do espaço – e isso não acontece na dobra espacial, pois os efeitos relativísticos não ocorrem na dobra espacial. O corpo (nave) em “dobra” espacial, literalmente ultrapassa a velocidade da luz — em relação ao observador no espaço exterior; em relação a um observador dentro da nave, esta nunca ultrapassará a velocidade da luz. fonte: http://gdmluzcinetica.wordpress.com/