Yuri Milner, investidor da internet e filantropo da ciência, e o físico Stephen Hawking anunciam o projeto Breakthrough Starshot para desenvolver uma missão de 100 milhões de milhas por hora às estrelas no prazo de uma geração

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NOVA YORK, 14 de abril de 2016 /PRNewswire/ -- Yuri Milner, investidor da internet e filantropo da ciência, se reuniu hoje no One World Observatory com o famoso cosmólogo Stephen Hawking para anunciar uma nova Iniciativa Breakthrough com foco na exploração espacial e busca de vida no Universo.

Breakthrough Starshot é um programa de engenharia e pesquisa no valor de US$ 100 milhões com o objetivo de validar o conceito de nanonaves impulsionadas pela luz. Essas naves seriam capazes de voar a uma velocidade equivalente a 20% da velocidade da luz e capturar imagens de possíveis planetas e outros dados científicos no sistema estelar Alpha Centauri, apenas 20 anos após seu lançamento.

O programa será liderado por Pete Worden, ex-diretor do NASA AMES Research Center, e contará com a assessoria de um comitê de cientistas e engenheiros de nível internacional. O conselho será formado por Stephen Hawking, Yuri Milner e Mark Zuckerberg.

Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison, Avi Loeb e Pete Worden também participaram do anúncio.

Hoje, no 55o aniversário do voo espacial pioneiro de Yuri Gagarin, e quase meio século após o primeiro "voo à lua", o Breakthrough Starshot começa os preparativos para o próximo grande passo: as estrelas.

Breakthrough Starshot

O sistema estelar Alpha Centauri fica a 25 trilhões de milhas (4,37 anos-luz) de distância. Com a espaçonave mais rápida da atualidade, demoraríamos cerca de 30.000 anos para chegar lá. O objetivo do Breakthrough Starshot é definir se uma nanonave em escala de gramas, impulsionada por um feixe de luz, é capaz de voar mais de mil vezes mais rápido. Isso leva a abordagem do Vale do Silício às viagens espaciais, capitalizando sobre grandes avanços em certas áreas da tecnologia desde o início do século XXI.

1. Nanonaves

As nanonaves são espaçonaves robóticas em escala de gramas compostas por duas partes principais: 

• StarChip: a lei de Moore permitiu uma diminuição considerável do tamanho dos componentes microeletrônicos. Isso criou a possibilidade de uma pastilha em escala de gramas, contendo câmeras, propulsores de fótons, fonte de alimentação, equipamento de navegação e comunicação, constituindo uma sonda espacial totalmente funcional.
• Lightsail: os avanços na nanotecnologia estão produzindo metamateriais cada vez mais finos e leves e prometem possibilitar a fabricação de naves em escala métrica com espessura máxima de algumas centenas de átomos, com massa em escala de gramas.

2. Projetor de luz

• O crescente poder e o custo cada vez menor do laser, em conformidade com a lei de Moore, permitiram avanços significativos na tecnologia de projeção de luz. Ao mesmo tempo, matrizes faseadas de lasers (o "projetor de luz") têm potencial para serem aumentadas até 100 gigawatts.

O Breakthrough Starshot tem o objetivo de levar as economias de escala para a escala astronômica. O StarChip pode ser produzido em massa pelo custo de um iPhone e pode ser enviado aos montes em missões, para fins de redundância e cobertura. O projetor de luz é modular e escalável. Após ser montado e depois que a tecnologia estiver madura, estima-se que o custo de cada lançamento caia para algumas centenas de milhares de dólares.

O caminho para as estrelas

Prevê-se que a fase de pesquisa e engenharia dure alguns anos. Em seguida, o desenvolvimento da missão final para Alpha Centauri precisaria de um orçamento comparável ao das maiores experiências científicas atuais e envolveria:

• Construir um projetor de luz em escala quilométrica com base terrestre em grande altitude e condições secas
• Gerar e armazenar alguns gigawatt-horas de energia por lançamento
• Lançar uma "nave-mãe" com milhares de nanonaves a uma órbita em grande altitude
• Aproveitar a tecnologia de óptica adaptativa em tempo real para compensar os efeitos atmosféricos
• Concentrar o feixe de luz no lightsail para acelerar nanonaves individuais até a velocidade estipulada em questão de minutos
• Levar em consideração a colisão de poeira interestelar na rota até o alvo
• Capturar imagens de um planeta e outros dados científicos e transmiti-los à Terra por meio de um sistema de comunicação a laser compacto a bordo
• Usar o mesmo projetor de luz que lançou as nanonaves para receber dados enviados por elas.

Esses e outros requisitos do sistema representam desafios de engenharia significativos e podem ser analisados de maneira mais detalhada em www.breakthroughinitiatives.org. No entanto, os principais elementos do projeto de sistema proposto baseiam-se em tecnologias já disponíveis ou que provavelmente serão alcançadas no futuro próximo com base em suposições razoáveis.

O sistema de propulsão a luz proposto está em uma escala que excede significativamente qualquer análogo operacional atual. A própria natureza do projeto exige colaboração e apoio globais.

A autorização para os lançamentos deve ser concedida por todos os governos e organizações internacionais adequados.

Oportunidades adicionais

Durante o desenvolvimento da tecnologia necessária para viagens interestelares, várias oportunidades adicionais surgirão, entre elas:

• Contribuição para a exploração do sistema solar.
• Uso do projetor de luz como um telescópio em escala quilométrica para observações astronômicas.
• Detecção de asteroides em passagem pela Terra em grandes distâncias.

Potenciais planetas no sistema Alpha Centauri

Os astrônomos estimam que há uma chance razoável de que exista um planeta parecido com a Terra nas "zonas habitáveis" do sistema estelar triplo de Alpha Centauri. Vários instrumentos científicos, em terra e no espaço, estão sendo desenvolvidos e aprimorados e logo poderão identificar e classificar os planetas que giram em torno de estrelas próximas.

Uma Iniciativa Breakthrough separada apoiará alguns desses projetos.

Ambiente aberto e colaborativo

A iniciativa Breakthrough Starshot:

• Baseia-se totalmente em uma pesquisa de domínio público.
• Está comprometida com a publicação de novos resultados.
• Dedica-se à total transparência e acesso livre.
• Está aberta a especialistas de todas as áreas relevantes, bem como ao público, para que contribuam com ideias por meio do fórum on-line.

A lista de referências e publicações científicas, bem como o fórum on-line, podem ser encontrados em www.breakthroughinitiatives.org 

Apoio à pesquisa

A iniciativa Breakthrough Starshot criará um programa de bolsa para pesquisa e disponibilizará outros financiamentos em apoio à pesquisa e ao desenvolvimento científico e de engenharia relevantes.

"A história da humanidade é um dos grandes passos", afirmou Yuri Milner, fundador da Breakthrough Initiatives. "Há 55 anos, Yuri Gagarin se tornou o primeiro homem a ir ao espaço. Hoje, preparamo-nos para o próximo grande passo: as estrelas."

"A Terra é um lugar maravilhoso, mas talvez não dure para sempre", comentou Stephen Hawking. "Mais cedo ou mais tarde, precisaremos olhar para as estrelas. O Breakthrough Starshot é o emocionante primeiro passo dessa jornada."

"Inspiramo-nos na Vostok, Voyager, Apollo e outras grandes missões", afirmou Pete Worden. "Chegou o momento de começar a fazer voos interestelares, mas para isso precisamos manter os pés no chão."

Conselho do Breakthrough Starshot

Stephen Hawking, professor, diretor de pesquisa de Dennis Stanton Avery e Sally Tsui Wong-Avery na Universidade de Cambridge

Yuri Milner, fundador da DST Global

Mark Zuckerberg, fundador e CEO do Facebook

Comitê de gestão e consultoria do Breakthrough Starshot

• Pete Worden, diretor executivo do Breakthrough Starshot; ex-diretor do NASA Ames Research Center

Antes de entrar para a Breakthrough Prize Foundation, o Dr. Worden era diretor do Ames Research Center da NASA. Ele era professor pesquisador de astronomia na Universidade do Arizona. Ele é um especialista reconhecido em questões espaciais e científicas e liderou a criação de parcerias entre governos e o setor privado no mundo todo. O Dr. Worden foi autor e coautor de mais de 150 publicações científicas em astrofísica e ciências espaciais. Ele atuou como coinvestigador científico em três missões espaciais científicas da NASA – a mais recente delas foi a Interface Region Imaging Spectrograph, lançada em 2013 para estudar o Sol. Ele recebeu a medalha em excelência de liderança da NASA pela missão Clementine à Lua, em 1994. O Dr. Worden foi nomeado "Diretor de laboratório do ano" pelo Federal Laboratory Consortium em 2009 e recebeu o prêmio Arthur C. Clarke de inovação em 2010.

• Avi Loeb, presidente do comitê de consultoria do Breakthrough Starshot; Universidade de Harvard

Avi Loeb é um físico teórico que já escreveu mais de 500 artigos científicos e 3 livros sobre astrofísica e cosmologia, principalmente sobre as primeiras estrelas e buracos negros. Foi considerado pela revista TIME uma das 25 pessoas mais influentes no espaço. Loeb atua como professor de ciências de Frank B. Baird Jr. na Universidade de Harvard, onde também ocupa o cargo de presidente do departamento de Astronomia de Harvard, diretor do Instituto de Teoria e Computação e diretor da Iniciativa Black Hole. É membro eleito da American Academy of Arts & Sciences, da American Physical Society e da International Academy of Astronautics, além de ser membro do Conselho de Física e Astronomia da National Academies.

• Jim Benford, Microwave Sciences

Jim Benford é presidente da Microwave Sciences. Ele desenvolve sistemas de micro-ondas de alta potência de projetos conceituais a hardware. Seus interesses incluem física de fonte de micro-ondas, feixes de energia eletromagnética para propulsão espacial, feixes de partículas intensas experimentais e física do plasma.

• Bruce Draine, Universidade de Princeton

A pesquisa do Dr. Draine envolve o estudo do meio interestelar, principalmente poeira interestelar, regiões de fotodissociação, ondas de choque e a óptica física de nanoestruturas. Em 2004, ele recebeu o prêmio Dannie Heinemann de Astrofísica. Ele é membro da National Academy of Sciences.

• Ann Druyan, Cosmos Studios

Ann Druyan é uma autora e produtora americana especializada em comunicação científica. Ela foi diretora de criação do Voyager Interstellar Message da NASA e coautora da série de documentário Cosmos, da PBS, de 1980, apresentada por Carl Sagan (1934–1996), com quem se casou em 1981. Ela foi produtora executiva e escritora da continuação da série, denominada Cosmos: Uma Odisseia do Espaço-Tempo, com a qual ganhou os prêmios Emmy e Peabody.

• Freeman Dyson, Princeton Institute of Advanced Study

Freeman Dyson é um físico teórico e matemático americano, conhecido por seu trabalho em eletrodinâmica quântica, física de estado sólido, astronomia e engenharia nuclear. É professor emérito do Institute for Advanced Study, visitante do Ralston College e membro do conselho de patrocinadores do Bulletin of the Atomic Scientists.

• Robert Fugate, Arctelum, LLC, New Mexico Tech

O Dr. Fugate dirige um programa de pesquisa em física de propagação atmosférica, compensação atmosférica usando óptica adaptativa e estrela guia laser. O programa de pesquisa do Dr. Fugate também inclui o desenvolvimento de sensores, instrumentação e controle de montagem de telescópios com base e grande abertura. 

• Lou Friedman, Planetary Society, JPL

Lou Friedman é um engenheiro astronáutico americano, porta-voz especial e autor reconhecido. Foi cofundador da The Planetary Society, com Carl Sagan e Bruce C. Murray, e hoje é diretor executivo emérito. Ele dirigiu a área de projetos avançados da JPL, inclusive o desenvolvimento de velas solares, missões a Vênus, Júpiter, Saturno, cometas e asteroides, além de liderar o Programa Marte após a Missão Viking. Atualmente, ele é consultor da Missão de Redirecionamento de Asteroide da NASA. Também coliderou os estudos dessa missão e do programa Exploring the Interstellar Medium do Keck Institute for Space Studies.

• Giancarlo Genta, Universidade Politécnica de Turim

As áreas de interesse profissional de Giancarlo Genta incluem vibração, design de veículos, mancais magnéticos e dinâmica de rotores. Ele já escreveu ou foi coautor de mais de 50 artigos em publicações profissionais e 21 livros. A maioria de suas publicações ocorreu no campo de pesquisa SETI.

• Olivier Guyon, Universidade do Arizona

O Dr. Guyon projeta instrumentos astronômicos terrestres e espaciais que auxiliam na busca de exoplanetas fora do sistema solar. É especialista em técnicas de imagem de grande contraste (coronografia, óptica adaptativa extrema) para fazer imagens e estudar os exoplanetas.

• Mae Jemison, 100 Year Starship

A Dra. Mae C. Jemison lidera o 100 Year Starship, uma iniciativa global multifacetada para descobrir todos os recursos necessários para que o homem possa realizar uma viagem interestelar fora do nosso sistema solar para outra estrela nos próximos 100 anos. Jemison foi astronauta da NASA por seis anos e foi a primeira mulher negra do mundo a ir para o espaço. Ela tem o compromisso de aplicar os avanços da exploração especial para aprimorar a vida na Terra, com base em sua experiência como física, engenheira, inventora, professora de estudos ambientais, defensora da alfabetização científica, agente de desenvolvimento na África e fundadora de duas start-ups de tecnologia.

• Pete Klupar, diretor de engenharia do Breakthrough Starshot; ex-diretor de engenharia do NASA Ames Research Center

Pete Klupar tem interesse em esforços de alta tecnologia de baixo custo, com ênfase em sistemas espaciais. Ele desenvolveu e lançou mais de 50 missões em espaçonaves. Tem experiência no setor e ajudou uma start-up de espaçonaves a passar de 4 funcionários para mais de 500 funcionários. Ele também já trabalhou em grandes empresas como Boeing e Space Systems Loral. Ele já participou de programas governamentais de aviação e espaciais, mais recentemente no NASA Ames como diretor de engenharia. Ele desempenhou um papel fundamental para a redução do custo de missões de alta tecnologia, desenvolvendo vários esforços para processos mais rápidos, melhores e mais baratos e esforços espaciais operacionalmente responsivos.

• Geoff Landis, SA Glenn Research Center

Geoff Landis é um cientista americano que trabalha nas áreas de exploração planetária, propulsão interestelar e tecnologias avançadas para missões espaciais. Landis possui nove patentes, principalmente no campo de melhorias para células solares e dispositivos fotovoltaicos, e já deu palestras e explicações sobre a possibilidade de viagens interestelares e a construção de bases na Lua, em Marte e em Vênus. É membro do NASA Institute for Advanced Concepts.

• Kelvin Long, Journal of the British Interplanetary Society

Kelvin Long é físico, autor e diretor executivo da Iniciativa de Estudos Interestelares. Ele trabalhou no setor aeroespacial por cerca de 15 anos e é especialista em voos interestelares, com ênfase em conceitos de propulsão avançada.

• Philip Lubin, Universidade da Califórnia, Santa Barbara

Philip Lubin é professor de física na UC Santa Barbara, com interesse em pesquisa na área de cosmologia experimental, radiação cósmica de fundo (espectro, anisotropia e polarização), satélite, estudos terrestres e a bordo de balões sobre o início do universo, limites fundamentais de detecção, sistemas de energia direcionados e astrofísica de infravermelho e de infravermelho distante.

• Zac Manchester, Universidade de Harvard

Zac Manchester é pesquisador e engenheiro aeroespacial com grande interesse em dinâmica e controle; é apaixonado pela ideia de tornar os voos espaciais mais acessíveis. Ele tem interesse especial em aproveitar os avanços em eletrônica integrada e computação para construir espaçonaves menores, mais inteligentes e mais ágeis. Em 2011, ele fundou o projeto KickSat, além de trabalhar em veículos aéreos não tripulados e várias missões em pequenas espaçonaves.

• Greg Matloff, New York City College of Technology

Greg Matloff é professor emérito do NYC College of Technology. Ele é especialista em propulsão no espaço profundo. Matloff é membro da British Interplanetary Society, associado do Hayden do American Museum of Natural History e membro correspondente da International Academy of Astronautics. Sua pesquisa pioneira em tecnologia para vela solar foi utilizada pela NASA em planos de sondas extrassolares, bem como em consideração de tecnologias para desviar asteroides que possam colidir com a Terra. Ele atuou como professor convidado na Universidade de Siena, Itália.

• Claire Max, Universidade da Califórnia, Santa Cruz

Professora de astronomia e astrofísica na UC Santa Cruz e diretora do Observatório da Universidade da Califórnia, Max é mais conhecida por suas contribuições em óptica adaptativa de estrela guia laser como uma técnica para reduzir as distorções ópticas de imagens feitas em atmosfera turbulenta. Esse trabalho começou no grupo JASON, para o qual entrou em 1983 como a primeira mulher a se tornar membro. Com seus colegas do JASON, ela desenvolveu a ideia de usar uma estrela guia laser artificial sintonizada com a luz amarela emitida por átomos de sódio para corrigir imagens astronômicas. Além de continuar desenvolvendo essa tecnologia no Centro de Óptica Adaptativa, agora ela utiliza a óptica adaptativa nos maiores telescópios ópticos do mundo para estudar o destino de buracos negros supermassivos no centro de galáxias ricas em gases em colisão. Ela é membro da National Academy of Sciences e da American Academy of Arts and Sciences e é vencedora do prêmio Weber de Instrumentação da American Astronomical Society, recebedora da medalha James Madison da Universidade de Princeton e do prêmio E. O. Lawrence do Departamento de Energia.

• Kaya Nobuyuki, Universidade de Kobe

Kaya Nobuyuki é vice-reitor da pós-graduação em engenharia da Universidade de Kobe, no Japão. Nobuyuki já realizou várias demonstrações espaciais e terrestres. Ele e uma equipe internacional da Agência Espacial Europeia e do Japão testaram com sucesso o controle de feixes de micro-ondas para um SPS usando um foguete de sondagem ISAS e três satélites filhos implementando uma grande rede: isso ficou conhecido como o experimento de "Furoshiki". Ele também desempenhou um papel fundamental na demonstração das principais transmissões sem fio alimentadas com energia solar, como parte da usina de energia orbital.

• Kevin Parkin, Parkin Research

O Dr. Kevin Parkin é um cientista britânico mais conhecido por inventar o foguete térmico de micro-ondas. Em 2005, ele recebeu a medalha Korolev da Federação Russa de Astronáutica e Cosmonáutica. Em 2007, o Dr. Parkin fundou o Mission Design Center no NASA Ames e desenvolveu sua arquitetura de software; antes, criou o software ICEMaker usado para projetar espaçonaves pela Team-X do NASA Jet Propulsion Laboratory e várias outras organizações. De 2012 a 2014, ele foi o principal pesquisador e diretor de engenharia de um projeto que construiu e lançou o primeiro foguete térmico alimentado por ondas milimétricas.

• Mason Peck, Universidade de Cornell

A pesquisa acadêmica de Peck está focada no desenvolvimento tecnológico para missões espaciais de baixo custo, principalmente nas áreas de propulsão, navegação e controle. Ele já atuou como diretor de tecnologia da NASA. Também trabalhou com a indústria aeroespacial dos EUA por mais de 20 anos e ocupou cargos de engenharia na Boeing e na Honeywell, além de atuar como consultor em tecnologia espacial. Peck já publicou artigos sobre espaçonaves em microescala, propulsão de última geração, robótica espacial com baixo consumo de energia e dinâmica de voos espaciais. É coautor de três livros sobre exploração planetária e mecanismos de espaçonaves.

• Saul Perlmutter, vencedor do prêmio Nobel, vencedor do prêmio Breakthrough, UC Berkeley e Lawrence Berkeley National Laboratory

Saul Perlmutter é um astrofísico americano do Lawrence Berkeley National Laboratory e professor de física da Universidade da Califórnia, Berkeley. Ele é membro da American Academy of Arts & Sciences, membro da American Association for the Advancement of Science e membro da National Academy of Sciences. Perlmutter dividiu o prêmio Shaw de Astronomia de 2006, o prêmio Nobel de Física de 2011 e o prêmio Breakthrough de Física Fundamental de 2015 com Brian P. Schmidt e Adam Riess, por fornecer evidências de que a expansão do universo está acelerando.

• Martin Rees, astrônomo real

O Lord Martin Rees é um cosmólogo e astrofísico britânico. É astrônomo real desde 1995 e foi mestre do Trinity College, Cambridge, de 2004 a 2012 e presidente da Sociedade Real entre 2005 e 2010. Além de ampliar seus interesses científicos, Rees escreveu e falou muito sobre os problemas e desafios do século XXI e sobre as interfaces entre a ciência, a ética e a política. Ele é membro do conselho do Institute for Advanced Study, em Princeton, do IPPR, da Oxford Martin School e do Gates Cambridge Trust. É cofundador do Centre for the Study of Existential Risk e atua no conselho consultivo científico do Future of Life Institute. Lord Rees trabalhou em explosões de raios gama e em como a "idade da treva cósmica" acabou quando surgiram as primeiras estrelas. Lord Rees é autor de livros sobre astronomia e ciências direcionados ao público e faz várias palestras e transmissões abertas ao público.

• Roald Sagdeev, Universidade de Maryland

Roald Sagdeev é um importante professor universitário emérito da Universidade de Maryland. Conquistou seu doutorado em 1966 pela Universidade Estatal de Moscou. Antes, atuou por 15 anos como diretor do Instituto de Pesquisas Espaciais, um centro do programa de exploração espacial russo com sede em Moscou, onde possui atualmente o título de diretor emérito. Antes de trabalhar no programa de exploração espacial soviético, teve uma carreira notável em ciência nuclear e obteve reconhecimento internacional por seu trabalho sobre o comportamento do plasma quente e fusão termonuclear controlada. Ele é membro da National Academy of Sciences, do Royal Swedish Academy, da Max Planck Society e da International Academy of Aeronautics.

• Ed Turner, Universidade de Princeton, NAOJ

Ed Turner é professor de astrofísica da Universidade de Princeton. Turner trabalhou muito em astrofísica teórica e observacional e publicou mais de 200 artigos de pesquisa sobre temas como galáxias binárias, grupos de galáxias, estruturas de grande escala, matéria escura, populações de quasares, lentes gravitacionais, o fundo cósmico de raios-x, a constante cosmológica, exoplanetas e astrobiologia – frequentemente, em todas essas áreas, com ênfase em análises estatísticas. Suas atividades de ensino recentes em Princeton incluem cursos de cosmologia, astrobiologia e cobertura da mídia sobre a ciência. Ele é membro do comitê de estudos estatísticos da universidade desde 1992.  

Para mais informações, acesse www.breakthroughinitiatives.org.

Imagens, vídeos e materiais da conferência de imprensa de hoje estão disponíveis para download pela imprensa no link abaixo. O conteúdo será disponibilizado ao longo do dia.

Link:  www.image.net/breakthroughstarshot

FONTE Breakthrough Initiatives

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