Como você construiria uma espaçonave interestelar?

Em princípio, não é extremamente difícil construir uma nave espacial interestelar: já fizemos cinco, sendo Pioneer 10 , Pioneer 11 , Voyager 1 , Voyager 2 e New Horizons . Todas essas sondas espaciais estão se movendo na velocidade de escape do sistema solar e um dia chegarão a outros sistemas estelares.

O problema com essas naves do ponto de vista prático é que todas elas exigirão milhões de anos para alcançar esses sistemas estelares. Embora essas sondas não explorem outras estrelas no futuro imediato, algumas delas, em particular a Voyager 2, já estão enviando dados sobre a interface entre nosso vento solar (a heliosfera) e o meio interestelar difuso.

Se você deseja construir uma espaçonave interestelar que atinja sua estrela alvo dentro de um período de tempo razoável, digamos, 50 anos, isso exige alguma forma de propulsão significativamente mais poderosa que os foguetes químicos, que são extremamente ineficientes. As possíveis fontes incluem variantes nucleares, em propulsão por pulso e reator nuclear de gás nuclear, velas solares, lançadores eletromagnéticos e sistemas de propulsão por antimatéria. Embora a propulsão da antimatéria e os lançadores de EM exijam tecnologia mais sofisticada do que a atual, as opções de vela nuclear e solar estão ao alcance de nossa tecnologia atual.

Nos anos 70, a sociedade interplanetária britânica fez um estudo detalhado de um projeto de sonda interestelar que seria capaz de chegar à Estrela de Bernard (a 6 anos-luz de distância) em apenas cinquenta anos. Esse projeto de sonda interestelar usou propulsão por pulso nuclear, o que significa que jogou bombas atômicas atrás de si, permitindo que elas transferissem parte de sua energia para as placas de pressão, o que aceleraria o avanço da nave. Com base em seus cálculos, a sonda pode atingir velocidades de 10% da velocidade da luz. Isso está próximo do limite da propulsão nuclear.

Com antimatéria ou lançadores eletromagnéticos, velocidades mais próximas às da luz podem ser alcançadas. Os desafios técnicos da antimatéria incluem produzi-la nas quantidades necessárias (só podemos produzir picogramas de antimatéria hoje, por milhões de dólares) e contê-lo adequadamente. Os desafios dos lançadores eletromagnéticos estão fornecendo a energia necessária (na faixa de petawatt) e o comprimento (centenas de quilômetros) para lançar uma sonda interestelar à velocidade da luz próxima.