PEDIDO DE CONCESSÃO PARA A CONSTRUÇÃO DE UMA NAVE INTERSTELAR DE CIÊNCIA
PROBLEMA
Atualmente, o estudo de objetos extra-solares é limitado àqueles grandes o suficiente e brilhantes o suficiente para serem detectados com telescópios. As informações que podem ser coletadas de leituras telescópicas são limitadas e vagas e, por tanto, de valor mínimo. Adicionalmente, existem vários objetos que representam uma ameaça direta à humanidade, tais como PSR B0531+21, que sabe-se estar acelerando-se em direção à Terra. É possível e provável que existam muitos outros desses objetos, mas que atualmente são indetectáveis devido às limitações de nossa instrumentação. Se outros sistemas estelares pudessem ser estudados de perto, nosso conhecimento de objetos extra-solares seria bastante aprimorado.
SOLUÇÃO
Propomos a construção de uma nave espacial capaz de transportar uma tripulação de 300 a 500 humanos em uma viagem indefinidamente longa entre sistemas solares.
A propulsão seria alcançada utilizando a unidade de singularidade Darius-Semiz proposta pelo cientista dos Laboratórios Prometheus, George Darius.[1] Esta unidade utiliza a radiação Hawking1 de um buraco negro subatômico de Reissner-Nordström2 para gerar empuxo. A unidade consiste em três estruturas primarias: o buraco negro de Reissner-Nordström, as lâminas supercondutoras usadas para conter o buraco negro e redirecionar as partículas carregadas emitidas por ele, e o refletor parabólico usado para focar os raios gama emitidos. (Veja a Figura A.) As lâminas supercondutoras também tem a habilidade de usar as partículas carregadas emitidas pelo buraco negro para gerar energia elétrica para o resto da nave estelar.
Um buraco negro com uma massa inicial de aproximadamente 675,000 toneladas métricas seria adequado para uso na unidade Darius-Semiz. Um buraco negro dessa massa tem uma expectativa de vida de 5 anos, uma potência de aproximadamente 130 petawatts e um raio de 1 attômetro.[1] Uma nave estelar usando essa unidade poderia facilmente utilizar uma trajetória braquistócrona de 1g3 para viajar a distância de 4 anos-luz da Terra até Proxima Centauri. Devido aos efeitos da relatividade especial, essa viagem levaria menos de 3.5 anos da perspectiva da nave estelar e um pouco mais de 5.6 anos da perspectiva da Terra4. Tempos de viagens mais rápidos, é claro, poderiam ser alcançados através de acelerações mais altas, mas os efeitos da relatividade especial rapidamente impõem retornos decrescentes.
Repor a massa do buraco negro seria necessário ao chegar no sistema estelar de destino. Isso poderia ser conseguido colhendo pequenos objetos celestes, como asteroides e cometas, e alimentando-os ao buraco negro. Dessa maneira, a vida útil do buraco negro e, por tanto, a duração potencial da viagem da nave estelar, poderiam ser praticamente infinitas.
Devido à longa duração de qualquer viagem feita por esta nave, recomenda-se que a maioria da tripulação fique em hibernação durante o transporte, tanto para reduzir a tensão no sistema de suporte de vida quanto para evitar que a moral se deteriore devido ao tédio. Uma versão modificada do Sistema de Estase de Sono Longo™, fabricado sob contrato para a Marshall, Carter e Dark, LLP, poderia ser utilizado para esse fim.
O suporte de vida para para a parte da tripulação que não estaria em hibernação seria lidado por um sistema fechado de suporte de vida construído utilizando tecnologias desenvolvidas como parte do Projeto Castle Keep. Comida e oxigênio seriam fornecidos por algas especialmente projetadas, utilizando a Spirulina platensis5 como base, com a possibilidade de refeições "gourmet" serem fornecidas por peixes pequenos ou crustáceos alimentados com essas algas. A reciclagem de água e resíduos sólidos seria realizada por uma unidade de oxidação supercrítica de água, que esteriliza e decompõe qualquer material orgânico alimentado. Ocasionalmente, seria necessário adicionar água adicional a este sistema para reabastecer as pequenas perdas inerentes a ele. Essa água de reposição poderia vir de gelo extraído de cometas e asteroides nos sistemas estelares de destino.
Uma vasta gama de sensores e equipamentos científicos seriam transportados pela nave estelar proposta para permitir que ela cumprisse seu objetivo de realizar observações de perto de objetos extra-solares. A lista completa de equipamentos transportados pode ser encontrada no Apêndice B, mas alguns dos mais notáveis incluem:
- Um contador Kafka, usado para medir o fluxo da realidade.
- Um imageador EVE, derivado da tecnologia utilizada no sistema COLLICULUS fabricado para a GOC.
- Um detector Randall, usado para detectar partículas de alta energia indicativas de viagem inter-universal.
Os dados coletados seriam transmitidos de volta à Terra usando um sistema de comunicações a laser de feixe estreito. Devido ao atraso nas comunicações imposto pelos atrasos da velocidade da luz, comunicações bidirecionais em tempo real seriam impossíveis, tornando inútil uma retena para receber transmissões da Terra.
Para criar quaisquer peças de reposição necessárias para reparos, a nave estelar seria equipada com uma oficina de produção altamente capaz. Usando tecnologias de processamento de asteroides desenvolvidas para o Projeto Locust, essa oficina processaria matérias-primas coletadas de cinturões de asteroides e as usaria para fabricar as peças necessárias.
No curso de sua exploração, é possível que a nave estelar encontre planetas ou luas de interesse científico suficiente para que seja desejável pousar membros da tripulação em sua superfície. Para conseguir isso, a nave estelar poderia transportar vários veículos térmicos nucleares de pouso Valquíria criados pelo Projeto Valhalla. As Valquírias são capazes de realizar pousos de estágio único e retornos à órbita em planetas do tamanho da Terra com uma atmosfera e luas e asteroides do tamanho de Ceres sem uma atmosfera. Isso é possível através do uso de um foguete térmico trimodal nuclear, capaz de usar gases atmosféricos, água líquida e hidrogênio atômico como massa de reação.
Muitos dos subsistemas da nave estelar fariam uso extensivo da paratecnologia. Destacam-se as lâminas supercondutoras, que precisariam ser construídas a partir de um supercondutor de temperatura extremamente alta. Outras áreas onde a paratecnologia seria amplamente utilizada incluem grande parte da instrumentação mais exótica e o processo de criação do buraco negro de Reissner-Nordström para a unidade Darius-Semiz.
A massa estimada da nave estelar após a conclusão é de aproximadamente 900,000 toneladas métricas. A maior parte disso viria da unidade Darius-Semiz, que atingiria aproximadamente 725,000 toneladas métricas. A construção aconteceria, por necessidade, no espaço.
PLANO COMERCIAL
O objetivo dessa nave estelar seria estudar outros planetas e sistemas estelares de perto a fim de aumentar nossa riqueza de conhecimento científico. Embora isso não seja imediata ou diretamente lucrativo, os benefícios a longo prazo são incalculáveis.
Para aumentar a lucratividade, as vagas não utilizadas na nave estelar poderiam ser vendidas para indivíduos ultra-ricos como uma forma de turismo espacial. Essas vendas podem ser organizadas através da MC&D, já que eles possuem tanto a base de clientes como a discrição necessária para lidar com essas vendas. É nossa recomendação que não mais do que 10 vagas sejam vendidas dessa maneira, a um custo de 100 milhões de dólares por vaga.
Receita adicional pode ser gerada através da venda de acordos de compartilhamento de dados a organizações como a Fundação e a GOC. Nós não recomendamos divulgar a disponibilidade desses acordos de compartilhamento de dados até a conclusão e lançamento da nave, a fim de reduzir as chances de espionagem industrial ou interferência.
Finalmente, muitas das tecnologias envolvidas na construção da nave estelar tem potenciais aplicações comerciais aqui na Terra. Várias dessas aplicações foram listadas abaixo.
- A unidade de singularidade Darius-Semiz é baseada em uma proposta de Ibrahim Semiz de utilizar buracos negros para geração de energia.[2] A tecnologia utilizada na construção da unidade Darius-Semiz poderia ser reutilizada para esse fim.
- O design do sistema fechado de suporte ecológico de vida da nave poderia encontrar aplicações em postos avançados de pesquisa isolados, tais como a Estação McMurdo. Em escalas maiores, ele poderia ser potencialmente usado para criar grandes quantidades de alimentos baratos e nutritivos, que seriam inestimáveis para as regiões atingidas pela pobreza que sofrem com a escassez de alimentos.
- A implementação bem-sucedida das tecnologias desenvolvidas pelo Projeto Locust poderia ser desenvolvida para desenvolver infraestrutura baseada no espaço a um custo relativamente baixo, abrindo caminho para futuros empreendimentos no espaço.
Para uma lista completa de aplicações comerciais previstas, veja o Apêndice C.
UTILIZAÇÃO DO FINANCIAMENTO
O custo total estimado de construção é de 2 bilhões de dólares.
Os custos e tempos de construção seriam bastante reduzidos com o uso dos montadores von Neumann desenvolvidos pelo Projeto Locust para minerar e processar asteroides. Levaria cerca de 15 meses e 450 milhões de dólares para a estrutura e o casco serem construídos usando essas montadoras.
A criação dos vários componentes da unidade Darius-Semiz levaria 18 meses e custaria 1 bilhão de dólares, divididos da seguinte forma:
- 750 milhões de dólares para criar o buraco negro Reissner-Nordström6.
- 200 milhões de dólares para construir as lâminas supercondutoras.
- 50 milhões de dólares para construir o refletor parabólico.
Seriam necessários mais 6 meses e 450 milhões de dólares para equipar a nave estelar com os vários instrumentos e equipamentos necessários para sua missão.
Um total de 100 milhões de dólares precisaria ser gasto para treinar a tripulação e transportá-la para a nave estelar.
PROBLEMAS CONHECIDOS
Esta proposta, se aceita, estaria entre os maiores e mais caros empreendimentos realizados pelos Laboratórios Prometheus, empequenecido apenas por projetos como o Projeto Atlantis e o Projeto Tartarus. Porém, a maioria das tecnologias envolvidas ou são comprovadas, ou baseadas em princípios científicos bem compreendidos. A principal preocupação, como no Projeto Atlantis, é a espionagem industrial, que deve ser mitigada realizando a construção no cinturão de asteroides.
Embora existam planos para a unidade Darius-Semi, da qual esta proposta depende, ela nunca foi construída pelos Laboratórios Prometheus ou por qualquer outra organização humana. Como tal, muitas dificuldades potenciais em sua construção são desconhecidas ou difíceis de prever. No entanto, o processo usado para gerar o buraco negro Reissner-Nordström já foi testado anteriormente, removendo grande parte da incerteza no componente central da unidade.
O Sistema de Estase de Sono Longo™ proposto para uso em hibernação de duração prolongada atualmente possui uma taxa de falhas de cerca de 4%, o que é inaceitável para uso nesta proposta. Modificá-la para que a taxa de falhas seja aceitavelmente baixa exigirá desenvolvimento significativo, embora a pesquisa necessária para isso já tinha sido realizada.
Há uma alta probabilidade de que, se a nave estelar encontrar vida extraterrestre enquanto estiver em outro sistema estelar, a tripulação será aqueles que serão responsáveis pelo primeiro contato7. Recomenda-se que toda a tripulação selecionada para a nave estelar seja treinada nos procedimentos adequados de primeiro contato, a fim de reduzir as chances de um incidente interestelar.