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Interceptadores a laser protegerão a Terra de asteróides

02.04.2012

Engenheiros da Universidade de Strathclyde, em Glasgow, estão desenvolvendo uma tecnologia laser inovadora projetada para combater a ameaça dos asteroides. Pesquisadores descobriram a possibilidade de usar um grupo de satélites relativamente pequenos armados com lasers para desviar asteróides cuja trajetória cruza com a Terra. Um link de interceptores a laser resolve o problema do impacto poderoso em um asteróide de pequeno ou médio porte sem o uso de uma enorme espaçonave.

Os cientistas propõem enviar um pequeno satélite ao asteroide com um laser de alta energia alimentado por painéis solares. Dependendo da velocidade e do tamanho do asteroide, podem ser usados de um a dezenas de satélites, o que torna o sistema de defesa antiasteroide bastante flexível. Até agora, o desenvolvimento de poderosos lasers espaciais está em sua infância. Os militares acumularam a maior experiência aqui, embora até agora poderosos lasers de alta energia não tenham sido usados como armas espaciais.

Por muito tempo acreditou-se que era impossível mudar efetivamente a trajetória de um asteroide usando um feixe de laser. Sim, a princípio, um poderoso feixe aquece a superfície do asteroide, resultando em uma nuvem de gás e poeira que cria o empuxo do jato. No entanto, essa pluma deve espalhar o feixe e reduzir sua eficácia. No entanto, testes de laboratório da Universidade de Strathclyde mostraram que a interferência da pluma de gás e poeira é menor do que o esperado, e o laser é capaz de continuar funcionando por um longo tempo.

Pequenos interceptores a laser são muito mais fáceis e rápidos de fabricar do que um enorme navio com um laser de vários megawatts. Ao mesmo tempo, o uso de uma frota de satélites equipados com lasers de alta energia é uma solução mais confiável. Mesmo que um ou mais satélites falhem, o resto continuará funcionando e o tamanho da constelação poderá ser rapidamente restaurado.

Outra aplicação igualmente importante dos interceptores a laser pode ser a limpeza de detritos da órbita próxima à Terra, cuja quantidade está em constante crescimento. Hoje há tantos detritos em órbita que em um futuro próximo podemos encontrar o efeito Kessler, quando a densidade da poluição no espaço se torna tão alta que colisões entre detritos aumentam exponencialmente a quantidade de detritos e novas colisões. Como resultado, isso pode fechar o caminho para o espaço para a humanidade por muitos anos. Hoje, apesar do monitoramento contínuo de grandes detritos, não há tecnologia para destruí-los. Interceptadores a laser podem assumir essa função.

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Energia do espaço para Starship 08.05.2024

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Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

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Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

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Melhorando a sensibilidade dos sensores de ondas de gravidade 12.03.2022

Físicos da Universidade da Austrália Ocidental desenvolveram uma nova tecnologia que visa aumentar ainda mais a sensibilidade dos sensores de ondas gravitacionais, já os instrumentos científicos mais precisos da atualidade. A introdução de novas tecnologias elevará a sensibilidade a um nível que anteriormente só poderia ser obtido com a construção de novos sensores, cujas dimensões superam as existentes.

A tecnologia usa uma "simbiose" de quasipartículas, que são quanta de vibrações sonoras chamadas fônons, e fótons de luz de um laser especial. As quase-partículas resultantes de maior ordem de complexidade fazem suas próprias oscilações com uma frequência de bilhões de vezes por segundo, tudo isso sem perda de energia e é usado para amplificar o sinal dos sensores de ondas gravitacionais.

O principal problema que não permitiu implementar algo semelhante anteriormente é que os fônons, que são portadores de informação quântica e atuam como amplificadores de sinal, são literalmente perdidos em um grande número de fônons aleatórios, chamados de ruído térmico de fundo.

A solução neste caso foi uma tecnologia chamada Reciclagem de Sinal de Luz Branca (WLSR), e o componente chave foi o chamado ressonador de cristal fonônico (PNC), feito de um cristal de quartzo de alta pureza. Este ressonador tem uma forma bastante complexa com orifícios alternados de diferentes diâmetros e saliências criadas em determinados locais. A visão e a estrutura do ressonador PNC são mostradas com mais clareza nas imagens aqui apresentadas.

A utilização de um ressonador PNC resfriado a uma temperatura de 1 Kelvin e um sistema óptico bastante complexo, que inclui lasers, espelhos, lentes e outros componentes, possibilitou a criação de um interferômetro WLSR e, ao mesmo tempo, um amplificador de sinal capaz de operar em uma ampla faixa de frequência, na qual entram frequências de sinais de ondas gravitacionais de vários tipos. Somente usando o novo interferômetro WLSR, a sensibilidade dos sensores de corrente pode ser aumentada em pelo menos 40 vezes.

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