Estado da arte: Astronáutica

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O Universo da Solidariedade Galáctica

Há bilhões de anos, antiqüíssimas civilizações alienígenas descobriram uma tecnologia capaz de possibilitar a viagem mais rápida que a luz: a distorção espacial.

Essa tecnologia consiste num equipamento capaz de gerar um campo que distorce drasticamente o espaço à frente da nave, contraindo o espaço à frente da nave e expandindo-o à ré, de forma a permitir uma viagem mais rápida que a luz. O processo, porém, só funciona de forma eficaz se esse espaço não contiver quantidades significativas de matéria, nem campos gravitacionais. O processo consome uma quantidade fenomenal de energia, pois o campo de distorção dissipa-se continuamente na forma de radiação taquiônica. Porém, a nave não acumula energia cinética. Por isso, a aceleração e as curvas efetuadas em regime de distorção espacial não produzem os efeitos inerciais costumeiros: a nave pode fazer curvas fechadas e aumentar sua velocidade enormemente numa fração de segundo sem que os passageiros percebam coisa alguma. Fala-se, por isso, de pseudoaceleração.

Antigas civilizações extraterrestres obtiveram, há muitas eras, velocidades médias de cruzeiro interestelar da ordem de até 200 ou 300 c  (1c = velocidade da luz = 299.792,458 km/s) por esse meio, alcançando, com técnicas especiais e em trechos muito curtos, máximos de até 700 c, mas há dois ou três bilhões de anos não se ouvia falar de avanços na velocidade das naves e acreditava-se que esses eram os limites do possível.

Entretanto, no século 24 os novihumanos conseguiram produzir uma síntese original de elementos de física, química e cibernética que resultaram numa nova tecnologia, muito mais flexível, denominada transdistorção, que viabilizou naves capazes de viajar a velocidades bem maiores e por longos períodos. Consiste em acumular “distorções dentro das distorções”, multiplicando o efeito de distorção do espaço. Também aumentaram a eficiência, a segurança e a flexibilidade dos geradores de energia de ponto-zero.

A transdistorção também pode ser usada de maneira “invertida”, para movimentar as naves a velocidades muito inferiores à da luz com o mesmo sistema. Isso poupou peso e espaço por dispensar os poderosos motores de impulso subluz (geralmente baseados em plasma acelerado por fusão nuclear) antes usados por todas as naves quando navegavam dentro dos limites de um sistema planetário.

Em geral, quanto maiores forem os geradores de transdistorção, mais seguros e eficientes eles serão a altíssimas velocidades. Por isso, a maior parte das naves interestelares que os utiliza desloca milhões ou dezenas de milhões de toneladas e algumas são ainda maiores. As naves bem menores utilizadas no tráfego interplanetário (centenas ou milhares de toneladas) têm velocidades bem mais limitadas.

Nos seis séculos seguintes, a velocidade de cruzeiro das melhores naves interestelares construídas pelos humanos atingiu 30.000 c. Isso mudou inteiramente o caráter da civilização galáctica: as viagens interestelares deixaram de ser um empreendimento heróico para se tornar uma rotina e pela primeira vez sistemas solares distantes puderam manter-se em contato permanente.

Tornou-se possível, pela primeira vez na história, a criação de verdadeiras civilizações interestelares, oportunidade que foi aproveitada pelos novihumanos e seus aliados, criando milhares de colônias num raio de até 5 mil anos-luz da Terra e ganhando uma real ascendência sobre esse trecho da Via Láctea.

Infelizmente, parte dessa nova tecnologia caiu também nas mãos do Império Trantoriano, que a usou para expandir seus domínios de forma gigantesca. Embora não tenha obtido a mesma precisão e eficiência, suas grandes naves atingem velocidades pouco menores que as da Solidariedade Galáctica.

 

Limitações da transdistorção

A velocidade padrão das naves é (quase) atingida apenas em alto espaço, isto é, em regiões distantes de sistemas solares, porque a presença de campos gravitacionais limita drasticamente o uso da distorção espacial. A influência do campo gravitacional da Via-Láctea pode ser considerada desprezível: reduz em apenas 0,03% a velocidade máxima teórica. Entretanto, a 14 bilhões de km do Sol, a velocidade máxima que pode ser atingida pela transdistorção cai em 50%, a 7 bilhões em 75%. O mesmo se passa com a aceleração. A 450 milhões de km (ou seja, no cinturão dos asteróides) uma nave cuja velocidade máxima seja teoricamente de 1.000 c não pode desenvolver mais que 1c. A fórmula geral é:

 

Onde g é a intensidade da gravidade local, medida em gravidades da Terra. A mesma fórmula aplica-se à aceleração.

A tabela abaixo mostra as velocidades máximas para uma nave com velocidade máxima de 1.000 c no alto espaço:

 

Distâncias

distância km

velocidade ( c )

velocidade (km/s)

campo G(*)

Distâncias do Sol

 

 

 

 

limite da influência gravitacional do Sol (2 AL)

18.000.000.000.000

1.000

299.792.315

0,00000007

borda exterior da nuvem de Oort

15.000.000.000.000

1.000

299.792.234

0,00000007

borda interior da nuvem de Oort

4.500.000.000.000

1.000

299.789.539

0,00000007

1 mês-luz do Sol

800.000.000.000

1.000

299.698.844

0,00000007

7 dias-luz do Sol

182.000.000.000

994

297.993.243

0,00000007

3 dias-luz do Sol

78.000.000.000

968

290.251.055

0,00000007

1 dia-luz do Sol

26.000.000.000

772

231.346.777

0,00000009

órbita de Baco

17.000.000.000

591

177.178.053

0,00000011

órbita de Minerva

11.000.000.000

377

113.005.966

0,00000018

órbita de Prosérpina

7.000.000.000

197

58.995.359

0,00000034

órbita de Plutão

5.900.000.000

148

44.443.532

0,00000046

órbita de Netuno

4.500.000.000

92

27.563.240

0,00000074

órbita de Urano

2.900.000.000

40

12.097.583

0,00000167

órbita de Saturno

1.430.000.000

10

3.034.208

0,00000668

órbita de Júpiter

780.000.000

3,03

909.204

0,00002229

meio do cinturão de asteróides

418.880.000

0,88

262.778

0,00007711

órbita de Marte

228.000.000

0,26

77.902

0,00026010

órbita da Terra

149.600.000

0,11

33.543

0,00060406

órbita de Vênus

108.000.000

0,058

17.483

0,00115897

órbita de Mercúrio

57.800.000

0,017

5.008

0,00404619

Distâncias da Terra

 

 

 

 

limite da influência gravitacional da Terra

2.000.000

0,110

32.990

0,00061420

órbita da Lua (ponto L5)

384.405

0,077

22.976

0,00088188

órbita geoestacionária

42.284

0,0029

870

0,02328517

atmosfera superior (150 km de altitude)

6.520

0,000071

21

0,95454449

próximo à superfície da Terra

6.370

0,000068

20

1,00000000

Distâncias da Lua

 

 

 

 

próximo à superfície da Lua

1.735

0,00040

121

0,16691946

(*) no alto espaço, o campo de gravidade provém principalmente da própria massa da nave

 

A movimentação sob transdistorção também pode ser prejudicada pela presença de matéria. O campo de transdistorção não envolve apenas a nave, mas também um grande volume de espaço à sua volta, proporcional à velocidade, o que significa que é forçado a arrastar não só a massa do veículo, como também o dos gases contidos nesse espaço.

Na prática, isso significa que a transdistorção não pode ser usada abaixo da alta atmosfera. O limite prático é de aproximadamente 100 km de altitude para um planeta semelhante à Terra. A 70 km de altitude, já perde 80% de sua eficiência. A baixas altitudes (30 km ou menos), a velocidade cai para algumas dezenas de quilômetros por hora – arrastando consigo uma enorme massa de ar e provocando ventanias, ou mesmo furacões, na superfície.

No virtual vácuo do espaço interplanetário e interestelar, porém, a densidade é tão baixa que o efeito é desprezível. Mesmo as nebulosas mais densas não reduzem a velocidade mais do que 0,001%.

 

Superdistorção e Hiperdistorção

Os trantorianos ainda não conseguiram reproduzir satisfatoriamente duas importantes técnicas usadas pela civilização da Solidariedade Galáctica. A primeira delas é a superdistorção, que permite a pequenas naves militares (caças) chegarem a 300.000 c e algumas naves experimentais a 500.000 c. A violenta tensão a que isso submete os geradores representa um risco considerável e exige a substituição do elemento propulsor depois de apenas uma hora (geralmente) de uso, mas mesmo assim isso oferece uma grande vantagem tática à Solidariedade Galáctica. O tamanho dessas naves é normalmente limitado a alguns milhares –  ou, no máximo, dezenas de milhares de toneladas. Umas poucas chegam a centenas de milhares.

 Outra técnica é a da hiperdistorção, uma modificação do gerador de transdistorção que permite distorcer o espaço na direção da quarta dimensão, ou hiperespaço. Essa operação também submete a nave a forças quase inconcebíveis, que podem esmagá-la instantaneamente em caso de falha dos sistemas de compensação. Além disso, absorve tanta energia que as velocidades obtidas durante o uso da hiperdistorção são limitadas (tipicamente a um máximo de 7.500c) e o “mergulho” no hiperespaço só pode ser mantido com relativa segurança por algumas horas (18-20 horas a 4.500c, o suficiente para percorrer 10 anos-luz em alto espaço). Entretanto, isso torna a nave praticamente indetectável sem impedi-la de observar o espaço normal e usar suas armas, o que tem interessantes aplicações militares. Tais naves podem ter de dezenas de milhares a milhões de toneladas.