NASA testa motor impossível

Quando eu digo que estamos vivendo tempos extraordinários, as pessoas acham que estou exagerando. Quer prova? A NASA testou um motor que não deveria funcionar por tudo que sabemos da física. Não só o motor funciona, como ninguém consegue explicar como é que ele funciona.

A história é, no mínimo, curiosa. Começa com o trabalho de um inventor, Roger Shawyer, e seu motor, o EmDrive. Basicamente, o Roger Shawyer alega que, ao introduzir micro-ondas em uma cavidade no vácuo, é possível gerar impulsão. A explicação relativística de Shawyer não convenceu os físicos que olharam o projeto, que rejeitaram o motor impossível.

Driblando Newton

Se esta afirmação não te impressionou, vamos dissecar o que ele disse. Basicamente, existe uma única maneira de gerar impulsão no vácuo: você tem que arremessar matéria em uma direção para ser acelerada na direção oposta. Os foguetes queimam combustível que expande e sai em alta velocidade em uma direção, e com isto obtém esta aceleração.

O princípio básico que está no comando é o princípio da conservação do momento, ou segunda lei de Newton. É por causa deste princípio básico que todos os motores para foguetes tem que ter um tanque de combustível, ou então coletar matéria no espaço para usar como combustível.

Ou tinha, até a invenção do EmDrive. Este motor absurdo funciona sem combustível: você coloca micro-ondas em uma cavidade especial, e começa a jorrar matéria.

Mecânica Quântica para o resgate

A melhor explicação que existe para o funcionamento deste motor é que ele está usando as partículas virtuais que são geradas pela flutuação quântica do vácuo. A flutuação quântica do vácuo é consequência do princípio da incerteza de Heisenberg, aquele que diz que você não pode saber ao mesmo tempo a posição exata e o momento de uma partícula – aumentar a precisão de uma informação diminui a precisão da outra.

Basicamente, em um vácuo perfeito, surgem partículas de matéria e antimatéria que, depois de um curtíssimo tempo, se aniquilam e voltam ao nada de onde vieram. Estas partículas não podem ser detectadas em um acelerador de partículas, por isto são chamadas de virtuais. O EmDrive causaria um desequilíbrio na flutuação quântica do vácuo e geraria um plasma virtual, ou seja, um plasma composto de partículas virtuais.

Sei, a história não cheira bem – provavelmente é coisa de um maluco que matou as aulas de física. Só que a China não achou isso, resolveu testar o equipamento e publicou um trabalho em 2009 em que um protótipo do foguete gerou uma força de impulso de 720 milinewtons, o suficiente para acelerar um satélite, por exemplo (motores de plasma são fraquinhos mesmo).

Sabendo do sucesso dos chineses, Guido Fetta criou seu próprio motor sem propelente baseado no EmDrive, mas com outro nome – Cannae Driver -, e convenceu a NASA a testá-lo. Na 50th Joint Propulsion Conference (algo como a “50ª Conferência Conjunta de Propulsão”), em Clevelan, Ohio, a NASA apresentou um trabalho detalhando esses testes. O motor testado pela NASA é um pouco diferente do trabalho original de Roger Shawyer, e produziu 30 a 50 micronewtons de força, mais de mil vezes menos do que o resultado chinês.

Proxima Centauri, aí vamos nós

E o que isto significa? Para nós, reles mortais, quase nada. Não vamos ter estes motores impulsionando nossos carros porque eles funcionam no vácuo, mas, se for um efeito real, e não um erro de medição ou de execução (ninguém esquece os neutrinos mais-rápidos-que-a-luz, do CERN), isto significa uma revolução na propulsão espacial. Satélites não precisarão mais carregar combustível para correção de órbita, apenas coletores solares para obter energia elétrica.

Sondas interplanetárias que usam motores de plasma também poderiam ficar mais leves se usassem um motor que não precisa de combustível. Da mesma forma, as viagens interestelares têm sido descartadas por causa de um problema – a quantidade absurda de combustível que um foguete tem que carregar. Com um motor como este, a quantidade de matéria (e o consumo de energia) necessário para viagens interestelares reduz-se drasticamente.

Isto sem contar com novos conceitos de física que devem surgir da exploração deste motor. Novamente, se ele não for um erro de medição dos dois laboratórios – o astrônomo Phil Plait é um dos que acreditam que é mais provável que se trate de um erro de medida.

Segundo Plait, a interação com partículas virtuais é uma ideia interessante, mas altamente especulativa, e o trabalho que a Nasa apresentou é mais um relatório de progresso do que um trabalho científico, que não entra em detalhes sobre a razão do motor funcionar.

A ideia é esperar por mais evidências, evidências mais fortes, tanto metafórica quanto literalmente (50 micronewtons não é força suficiente para derrubar uma lei da física, ou iniciar outra física). [Sploid, Wired, TheVerge, TechTimes, RT, PopSci, Bad Astronomy]

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20 respostas para “NASA testa motor impossível”

  1. Seria interessantíssimo se verificassem a fundo isso. Partículas Virtuais são especulações. Mas segundo artigos que li, usando um laser potente no vácuo, pode-se criar tal estranhamento. Se a energia aplicada (Princípio da conservação de energia) for suficiente para unir (Ficção) as forças elementares, acredito, fielmente, que essa aplicação teria sucesso se a conservação de massas e o “isolamento” da antimatéria impedissem que se aniquilassem, em vez disso, liberasse acumulada para gerar…

    • Segundo Stephen Hawking, em seu “A Brief History of Time” (Uma Breve História do Tempo), uma partícula virtual é uma partícula que não pode ser detectada em um colisor de partículas.

      Em outras palavras, o nome “virtual” não significa que elas sejam uma especulação…

      Tem outras definições que apontam para a mesma coisa.

      “Virtual particles are indeed real particles. Quantum theory predicts that every particle spends some time as a combination of other particles in all possible ways. These predictions are very well understood and tested.” (Gordon Kane, Scientific American, 2006)

      (“Partículas virtuais são partículas reais. A teoria quântica prevê que toda partícula passa certo tempo como uma combinação de outras partículas de todas as formas possíveis. Estas previsões já são bem entendidas e testadas.”)

      Aqui tem outro artigo sobre partículas virtuais: “Virtual Particles: What are they?“, e tem a Wikipedia em inglês: “In physics, a virtual particle is a transient fluctiation tha texhibits many of the characteristics of an ordinary particle, but that exists for a limited time” (“Em física, uma partícula virtual é uma flutuação transiente que exibe muitas das características de uma partícula, mas existe por um tempo limitado.”)

      Tem em português também, mas atenção que a versão em português da Wikipedia está errada. De qualquer forma, as partículas virtuais são perturbações de campo. Elas existem, mas não são “partículas” no sentido clássico.

      Agora, não sei se isto ajuda no caso do “plasma quântico”…

  2. Injectar raios micro-ondas é o mesmoque injectar matéria/radiação.
    A radiação não é mais que uma forma de matéria.
    A luz/radiação é sempre resultante da transformação da matéria.
    Nunca o contrário, pois a radiação só poderá originar matéria instável.

    • Até onde eu sei, radiação é energia, não matéria. O componente da radiação são os fótons, e a matéria é composta de outros bichos.

  3. Bom artigo, principalmente porque adoro ficção-científica, mas, no momento, me parece como tirar ouro das águas dos oceanos: é possível mas inviável ou insustentável, sei lá. E ao se falar em vácuo perfeito, o plasma (legítimo) e a anti-matéria ou matéria escura é o mesmo que esperar mergulhar no Sol e sair do outro lado intacto (no mínimo, isso!). Todavia, Carl Sagan falava da eficiência nos “tuc-tuc” dos motores atômicos, mas, claro, sem os torpedos de fótons e fasers agregados à…

  4. Seria revolucionário se esse motor realmente funcionasse e eu torço muito que eles não tenham chegado a uma conclusão errada. Porém, na ciência e tecnologia, não basta torcer. É preciso coletar provas de que a coisa é real e ainda funcional. Tomara que se trate de algo útil, pois, se for mais um errinho daqueles… oh banho de água fria!!!!

  5. Bem interessante a idéia !
    Grandes soluções, normalmente, são desprezadas e jogadas numa gaveta até que alguém as
    encontra e ressucita-as – tomara que seja este o caso 🙂
    Abraços

  6. E insistem que os chineses não criam tecnologia. Quem fala isso, não tem ideia do que os chineses ja inventaram na historia da humanidade. Bussola, papel, tipografia ( 600 anos antes de Guttemberg), técnicas de navegação, pólvora, seda, porcelana., moeda em papel., etc etc. Preparem seus espíritos. Os chineses estão chegando.

    • O problema é que o efeito é tão pequeno que pode ser que nem mesmo haja efeito, seja apenas um erro de medida, ou uma medição de ruído. E existem outros problemas com o experimento…

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