A física oculta complicando as velas de luz interestelares

Se quisermos alcançar outra estrela, a propulsão química não nos levará até lá num período de tempo razoável. Precisaremos de uma tecnologia de propulsão diferente, e uma das mais promissoras parece ser uma vela solar.

Combinados com lasers gigantes que os empurram, eles podem ser acelerados a velocidades inalcançáveis ​​por qualquer outra tecnologia atual. No entanto, de acordo com um novo artigo disponível no arXiv de Chao Shen e Jiaze Li do Harbin Institute of Technology, assim que essas missões começarem a atingir uma percentagem significativa da velocidade da luz, irão deparar-se com uma força de arrasto da própria luz.

À medida que se afasta da fonte de luz, começa a sentir um grave efeito Doppler. À medida que a frequência da luz diminui, o impulso gerado pelos três componentes da luz diminui rapidamente, tornando cada vez mais difícil continuar acelerando à medida que você avança.

Muitas missões interestelares surgiram e desapareceram, incluindo Breakthrough Starshot. Fica ainda pior quando a vela leve atinge 75% da velocidade da luz.

Da perspectiva de um observador estacionário na Terra, a luz difusamente espalhada é direcionada para frente na direção do movimento da vela. Uma vez que cada ação deve ter uma reação igual e oposta, isso significa que a dispersão difusa (reconhecidamente a mais fraca das três forças) torna-se um arrasto ativo no sistema após 75% da velocidade da luz.

O artigo se concentra exclusivamente na dinâmica radiativa e não leva em conta fatores não radiativos, como o arrasto do gás ou poeira interestelar, nem aborda as limitações térmicas dos materiais das velas, como o potencial derretimento sob lasers de alta potência.

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