Limites Físicos da Exploração Espacial
O que nos impede de conhecer o resto do Universo? Até onde a tecnologia humana é capaz de nos levar?
Por Caio Victor Aires Diniz
O céu sempre foi algo desejado pela raça humana. A curiosidade de descobrir o que são as luzes que brilham durante a noite ou como o calor que emana do Sol chega até aqui era algo presente nas primeiras civilizações e que é visto hoje nas crianças que começam a descobrir como funciona o mundo que as cerca. Se no início desse dilema humano não se fazia ideia do tamanho do Universo que nos envolve, hoje se tem uma certeza: ele existe e nós só temos contato com parte dele.
Provavelmente o Universo não possui um limite, uma borda onde seja possível definir um ponto de início e um de fim (até porque o espaço está em acelerada expansão) e por isso é impossível se determinar inclusive um centro, porque nem mesmo se conhece o meio em estudo na sua totalidade. Entretanto, um habitante do planeta Terra não é influenciado por todo o Universo que o cerca, mas por uma porção limitada: tudo que o habitante consegue observar, ou seja, todo o espaço em que qualquer sinal emitido após o Big Bang possa alcançá-lo. Essa porção limitada é chamada de Universo observável e tem como centro o próprio observador - apesar de ser dispensável se pensar em um Universo observável para cada pessoa, tendo em vista a proximidade umas das outras e o tamanho desprezível dessas com relação a um ano-luz, por exemplo.
O Universo observável tem cerca de 93 bilhões de anos-luz de diâmetro (o tamanho da Terra nesse espaço é o equivalente a proporção de um vírus no centro do Sistema Solar); a cada segundo é possível visualizar uma nova partícula no espaço e é isso que faz o Universo observável crescer. É importante ressaltar que esse crescimento não depende do desenvolvimento tecnológico humano, mas da capacidade física da luz viajar no espaço e chegar até o observador.

Em todo o espaço visível, existem dois trilhões de galáxias e incontáveis estrelas, no entanto, nunca houve nenhum sinal de vida fora do planeta Terra. Em 1961, o astrofísico Frank Drake desenvolveu uma fórmula para calcular a quantidade de civilizações inteligentes dentro da Via Láctea que envolve o número de estrelas semelhantes ao Sol, planetas orbitando em torno dessas estrelas, posição favorável dos planetas com relação a sua respectiva estrela, probabilidade de vida inteligente e com interesse de comunicação vivendo no planeta e, principalmente, a longevidade dessa espécie. Análises posteriores feitas por Lee Bilings mostraram que já se tem conhecimento dos primeiros termos dessa equação e garante que existem pelo menos um bilhão de planetas em condições plausíveis para vida. Mais que argumentos desse tipo, seria egoísta de nossa parte pensar que estamos sozinhos em um raio de 46 bilhões de anos-luz que cresce continuamente. Porém, o ser humano até hoje não teve contato com vida extraterrestre.
Tendo em mente a mais avançada tecnologia que a nossa espécie seja capaz de produzir, a exploração espacial, ainda assim, teria outro grande problema para enfrentar: a expansão do Universo. À medida que a expansão ocorre, os elementos que compõem tudo ao redor da Terra se distanciam e a única força que impede que isso ocorra é a gravidade. Contudo, a gravidade não consegue manter todos os astros juntos e em um futuro distante irá unir os corpos celestes em grupos isolados uns dos outros por energia escura. O grupo da Terra é chamado de Grupo Local e é composto por 54 galáxias, sendo a maioria delas galáxias anãs com centro gravitacional entre a Via Láctea e Andrômeda. O grupo terrestre é conectado gravitacionalmente e possui cerca de dez milhões de anos-luz de diâmetro, ocupando uma parte mínima e talvez infinitesimal do Universo observável. O principal objetivo nesse momento, em que os grupos estão isolados, seria viajar entre dois desses, mas a tecnologia avançada permitiria essa realização?
A principal questão é o que separa esses grupos: a energia escura. Não se sabe ao certo como funciona a energia escura, mas basicamente é uma força ou efeito invisível que causa e acelera a expansão do universo. Com o tempo, a energia escura vai mover os grupos, separando-os cada vez mais, pois não estão suficientemente ligados gravitacionalmente, e o grupo de galáxias mais próximo da Terra já está a milhões de anos-luz e se movendo com uma velocidade que a humanidade nem mesmo sonha em atingir. Portanto, o Grupo Local estará cada vez mais unido e isolado dos demais e mesmo que encontremos uma forma de viajar pela energia escura em direção às outras galáxias, viajaremos, sempre, para lugar nenhum.

Apesar da limitação imposta pela energia escura, esse é um problema futuro. O próximo passo rumo à colonização espacial depende da capacidade humana de desenvolver tecnologia capaz de realizar viagens mais arriscadas do que ir à Lua, o único ambiente extraterrestre já visitado por um ser humano, graças à missão Apollo. Esse projeto foi criado durante a Guerra Fria, no século passado, e era um programa que envolvia missões espaciais com o objetivo principal de visitar a Lua. Dentre as viagens feitas, a missão Apollo 11 ficou famosa por ter sido a primeira a levar um ser humano ao único satélite terrestre, em 20 de julho de 1969, e trazê-lo de volta à Terra em segurança. [Missão Apollo 11. Jornal PET-Elétrica, Edição 82].
O projeto Apollo durou 14 anos, sendo concluído em 1975 com um investimento de 24 bilhões de dólares (o equivalente a 130 bilhões de dólares para a cotação de 2016). Tanto tempo e dinheiro tinham um objetivo maior do que a pura exploração espacial: a corrida armamentista que os Estados Unidos e a União Soviética disputavam na época. Essa corrida ideológica buscava mostrar uma superioridade militar (posteriormente econômica e científica), e o projeto espacial americano mostrava sua capacidade de enviar mísseis ao outro lado do mundo ou colocar satélites em órbita para vigiar o inimigo. O programa foi finalizado alguns anos depois desse objetivo ser concluído, tendo o homem ido a Lua mais cinco vezes ainda com a missão Apollo, mas o incentivo bélico envolvido fica claro pelo momento histórico vivido pelos Estados Unidos no século XX.
O próximo objetivo do ser humano é ir a Marte, o planeta do Sistema Solar com as melhores condições para existência de vida (depois da Terra). O Planeta Vermelho, como Marte é conhecido, é um planeta rochoso composto principalmente por minerais contendo silício e oxigênio e outros metais que formam as rochas. Possui um solo alcalino que contém nutrientes que são encontrados também nos jardins da Terra e auxiliam o crescimento das plantas. A maior concentração de água na superfície do planeta está presente nos polos na forma de gelo e, caso seja derretido, a porção do Polo Sul pode cobrir toda a superfície do Planeta com uma profundidade de 11 metros. Entretanto, água no estado líquido não pode existir na superfície atual do planeta por conta da baixa pressão atmosférica, apesar de análises do relevo indicarem que um dia existiu água nesse estado.
Marte foi alvo de dezenas de veículos interplanetários de exploração desde a Guerra Fria, sendo eles da Rússia, dos Estados Unidos, da Europa e até da Índia. Esses dispositivos são divididos em dois tipos: sondas orbitais e rovers, que são veículos de exploração produzidos para se mover na superfície do Planeta. Dentre eles, o principal é chamado de Mars Science Laboratory e é mais conhecido como Curiosity, enviado pela Administração do Espaço e Aeronáutica Nacional americana (National Aeronautics and Space Administration – NASA) em 2011, mas só chegou ao planeta no ano seguinte. A Curiosity é o rover com nível tecnológico mais avançado na superfície de Marte e envia informações para a Terra acerca do solo e atmosfera locais.

Houve muitas propostas durante o século XX de cientistas que ousavam desbravar o planeta vermelho, contudo, nenhuma delas conseguia resolver todos os problemas de viajar até outro planeta. A viagem a Marte é mais complexa que a da Lua, inicialmente pela distância ser mais de 100 vezes maior e por isso o combustível necessário para ir e voltar se torna o primeiro desafio a ser vencido. No entanto, existem problemas um pouco mais complicados, como o fato de Marte não possuir campo magnético e ,dessa maneira, estar sujeito a radiação do vento solar [O Magnetismo e a Existência de Vida na Terra. Jornal PET-Elétrica, Edição 82] ou ainda à baixa gravidade que atua no planeta, fazendo com que os seres humanos que se mantenham sobre essa condição durante muito tempo percam parte da musculatura e densidade óssea. Um outro problema dessa viagem é a duração. Astronautas são pessoas e vão conviver (na melhor das hipóteses) durante meses dentro de um foguete com recursos limitados, enjoos fortes pela falta de gravidade e muita clausura. Entretanto, mesmo com todos os problemas para a futura viagem, a NASA pretende fazer sua primeira missão tripulada a Marte antes de 2030.
A capacidade humana de criar, inovar, produzir e reinventar tecnologia é impressionante até mesmo para o mais otimista dos cientistas. Em um futuro não muito distante, a humanidade chegará a outro planeta, como Marte, e pode até torná-lo habitável, mas cada planeta possui características únicas e peculiares e não se sabe, portanto, quanto tempo levará para que o ser humano chegue a cada planeta do Sistema Solar ou da Via Láctea. Existem muitas perguntas sem resposta e muitas ainda para serem elaboradas; o Universo ainda é algo, em boa parte, desconhecido ao pensamento humano. Os 10 milhões de anos-luz que distanciam nosso planeta da fronteira do Grupo Local talvez sejam uma barreira física que nos isolará do resto da existência, mas até que cheguemos nesse ponto, o ser humano ainda tem muito a descobrir.
Referências:
How Far Can We Go? Limits of Humanity. Kurzgesagt – In a Nutshell. Disponível em https://www.youtube.com/watch?v=ZL4yYHdDSWs. Acesso em 23 de janeiro de 2107.
Partiu Marte? | Nerdologia 179. Nerdologia. Disponível em https://www.youtube.com/watch?v=xodB9r9_1AA. Acesso em 23 de janeiro de 2017.
Missão Apollo 11. Pedro Henrique Oliveira Toscano Ximenes. JORNAL PET ELÉTRICA, UFCG, setembro de 2016.
Marte. Wikipédia, a enciclopédia livre. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Marte_(planeta). Acesso em 23 de janeiro de 2107.
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