EM Drive: Como ele poderá nos fazer viajar no tempo!!

Na última semana a comunidade científica ficou estupefata e incrédula com a comprovação de uma teoria até então IMPOSSÍVEL: provou-se que o EM drive, como é conhecido, ou o motor eletromagnético para os íntimos funciona.

O negócio é tão sério que podemos estar presenciando a maior revolução da humanidade desde o motor a vapor - no início do século XIX - e nem nos demos por conta. Em uma escala macro o motor eletromagnético está prestes a nos levar a lugares impensáveis no universo, e numa escala micro revolucionar tudo o mais aqui na Terra, de carros voadores a hoverboards.

O que é o motor de propulsão eletromagnética

O EM Drive até semana passada era visto apenas como um delírio teórico de Roger Shawyer, um engenheiro eletricista inglês que há mais de 40 anos trabalha na indústria aeroespacial e em projetos de defesa do governo britânico e que, em 1999, expusera sua ideia "maluca". O motivo era simples: Roger pregou que seu novo motor poderia se movimentar através de eletromagnetismo, utilizando apenas a energia solar como fonte de energia e nada, eu disse NADA, como propulsor.

Se você não entendeu a gravidade do problema teórico, acompanhe o exemplo: para um foguete subir e alcançar o espaço ele precisa de algo que o impulsione, certo? Por isso que ele tem motor. Relembre a 3ª Lei de Newton e veja que toda ação gera uma reação de mesma intensidade em sentido contrário. Pois bem, o motor a combustão do foguete usa o combustível (propelente) para fazer força para baixo (propulsão) e o foguete ser içado em sentido contrário (propelido). É assim com o carro, com o avião ou qualquer outro meio de transporte motorizado que você imaginar.

O mais belo exemplo da 3ª Lei de Newton em ação

O "problema" é que o motor eletromagnético não tem essa força contrária, ou seja, quando Roger publicara sua teoria, há quase 20 anos - em uma época de trevas em que o Google engatinhava, que poucos conheciam um celular e quase ninguém tinha acesso à internet - todos que tomaram conhecimento da teoria limitaram-se a rir do suposto motor que rechaçava a Lei de Newton e acabava com um dos conceitos fundamentais da física ao prometer uma reação que não precisa de uma ação. Aparentemente com este motor as coisas apenas "deslizavam nas ondas eletromagnéticas"!?!?!

Concorda que não fazia sentido acreditar no EM Drive antes dele funcionar?

Pois bem, o tempo foi passando e alguns cientistas começaram a estudar o caso com uma certa discrição. Ninguém expunha o fato de estar tentando validar algo tão improvável. Por anos a discussão em torno de um motor eletromagnético permaneceu nas sombras da academia. Seu nome só voltou à tona quando um documento da Nasa vazou na primeira semana de novembro de 2016 (clique aqui para acessá-lo). Nele a NASA admitia que o motor e o movimento por ondas eletromagnéticas funcionou em um ambiente de vácuo - que simula o espaço - em 29 de abril de 2016, em experiências conduzidas em seu centro de pesquisas Eagleworks para física aplicada.

Segundo o documento, ao invés do tradicional, pesado e ineficiente combustível de foguete, este motor de formato cônico faria com que as micro-ondas - geradas através de eletricidade - transitassem em um looping infinito por uma cavidade. Ao fazer isso a mágica aconteceria e o movimento seria gerado, fazendo o EM Drive acelerar na direção oposta que a qual a unidade está indo.

Protótipo do motor

Como ele funciona?

Os primeiros testes práticos com o motor - no espaço - devem ocorrer nos próximos meses pela Cannae, uma empresa de propulsores, ou por pesquisadores chineses que já anunciaram estar com pesquisas avançadas em seu próprio motor eletromagnético (eles afirmaram que em 2012 obtiveram resultados positivos com um método diferente deste criado pelo inglês e investigado pela NASA). Bom, e se tudo der certo, talvez tenhamos mais dúvidas do que soluções, afinal, ainda não sabemos porque esta coisa funciona.

Mas fique tranquilo, pois o motor não é uma anomalia no espaço-tempo - ou é, como veremos em breve ao falar das warp bubbles.

Atualmente as teorias convergem no sentido de questões da mecânica quântica. Até o momento aceita-se a Interpretação de Copenhague como a mais provável. Ela diz que na mecânica quântica as partículas não têm seu local definido até que sejam observadas, por isso a pergunta "onde estava a partícula antes de a sua posição ter sido medida?" não cabe. Com esta teoria os resultados são indeterminísticos e, por isso. o ato de observar provoca o "colapso da função de onda", o que significa que, embora antes da medição o estado do sistema permitisse muitas possibilidades, apenas uma delas foi escolhida ALEATORIAMENTE pelo processo de medição, e a função de onda modifica-se instantaneamente para refletir essa escolha.

Claro que esta não é a única teoria, nunca é, ainda mais quando o assunto é tão complexo (e louco). Algumas outras linhas de raciocínio dizem que as partículas têm posições definidas para todos os momentos, mas para isso o nosso universo teria que funcionar de formas diferentes daquela que acreditamos desde sempre. Teríamos que repensar toda a física que acreditamos conhecer. Por este motivo esta teoria - Teoria da Onda-Piloto - costuma ser descartada com facilidade.

Por fim, uma outra teoria, esta de pesquisadores finlandeses, aponta que o motor eletromagnético expele sim um propelente, no caso, fótons, uma partícula elementar do universo que age como "partícula mensageira" do eletromagnetismo. O fóton não tem tamanho, é uma partícula pontual, indivisível, não tem dimensões espaciais, não ocupa volume, e por definição é apenas uma coordenada, não uma "coisa". Por estes simples motivos não é tão simples identificá-los agindo no motor.

O que este motor pode nos proporcionar?

Enquanto o mundo mantém-se eufórico e esperançoso após a NASA publicar oficialmente seu artigo sobre os testes com o EM Drive em 17 de novembro de 2016 (pode ser consultado aqui), Shawyer já trabalha em uma segunda versão do seu motor, que, segundo ele, poderá alcançar um impulso muito maior através do uso de supercondutores e formato assimétrico da cavidade. E ele vai mais além: embora esteja muito feliz com a atenção que seus estudos estão tendo nas últimas semanas, ele falou que o trabalho que está prestes a ser validado pela agência espacial norteamericana trata-se da "versão 1" do motor eletromagnético, e que eles estão há pelo menos 1 década atrás de suas pesquisas atuais. Enquanto este modelo pode gerar gramas de impulso, o modelo 2 pode gerar mais de 1 tonelada!!

E se tudo der certo as aplicações podem ser inimagináveis - para não dizer infinitas.

Para começar, as aplicações espaciais, que são as primeiras a vir ao nosso pensamento quando falamos do assunto. Tais viagens seriam elevadas a um novo patamar com esta nova tecnologia. Poderíamos explorar os cantos mais longínquos do sistema solar e alcançar lugares que hoje são impossíveis. Para começar, com esse novo motor, no espaço, sem atrito e em total vácuo, poderemos alcançar velocidade "infinita" e inesgotável. Os cálculos sugerem que Marte - sonho dos entusiastas espaciais da atualidade - seria alcançada em míseros 70 dias, muito menos do que os 6 meses que levaríamos com as tecnologias mais potentes atuais.

E os benefícios espaciais não seriam restritos à ciência e à academia. Sim, a velocidade do motor talvez não seja seu ponto principal, mas sim o custo muito mais baixo de mandar algo ao espaço, já que este dispensa o gasto com combustíveis. Com envios mais baratos teremos satélites mais baratos e, então, todos os serviços correlatos mais baratos. Foguetes e satélites também poderão voltar para a Terra com facilidade (feito já conseguido pela SpaceX, empresa de Elon Musk em 2016, utilizando foguetes tradicionais). Aliás, o retorno de veículos espaciais é o objetivo de Elon Musk, pois iria baratear o custo dos foguetes em mais de 90%. Confira porque isto é importante neste post.

Nossos problemas energéticos também poderão ser resolvidos se tudo sair como o planejado. Com lançamentos mais baratos poderemos ter 10, 20, 50 vezes mais satélites orbitando o planeta. Alguns deles poderiam ser usados para coletar energia solar 24 horas por dia e então mandar para a Terra. De tabela poderíamos usá-los para criar uma barreira contra o aquecimento global e resolver este problema.   

Questões militares também estão em jogo e, provavelmente, muito mais avançadas, pois desde 2007, quando a comunidade científica ainda chamava Roger de louco por suas pesquisas com o motor eletromagnético, a Boeing comprou os direitos de usar a pesquisa para desenvolver tecnologia para o exército americano. Claro que ninguém sabe em que ponto estão as pesquisas, pois tudo é mantido em sigilo.

O criador da tecnologia levanta a hipótese, também, de que a aplicação imediata possa ser não no espaço, mas sim aqui na Terra mesmo. Segundo ele sua empresa já desenvolve um drone sem asas e propulsores, e mais: nunca estivemos tão perto de um carro voador e até mesmo de um Hoverboard. Aviões que usarem o motor eletromagnético poderão fazer a balaca de levantar voo verticalmente. Quer coisa mais legal do que isso??

E se você duvida, cumpre lembrar que duas empresas, hoje, desenvolvem carros voadores, a Terrafugia e a Aeromobil, mas ambas com protótipos que misturam naves, carros e resultam em uma geringonça estranha. Com o motor eletromagnético elas serão as grandes beneficiadas. Roger diz que é mais fácil e barato criar um carro que possa voar do que um avião que faça às vezes de carro.

Entusiastas mais afoitos dizem que este é o ponto de partida para o Warp Drive, que é quando a propulsão é mais rápida do que a velocidade da luz e, pasmem, os pesquisadores da NASA já revelaram que obtiveram essa velocidade em seus experimentos em Eagleworks. Só lembrando que se obtivermos algo mais rápido do que a velocidade da luz, em tese, poderemos alcançar a VIAGEM NO TEMPO.

Algumas pessoas acreditam ao alcançar a velocidade da luz durante os testes, a NASA pode ter gerado uma Warp Bubble, ou seja, ter distorcido o espaço ao seu redor. Aplicando esta tecnologia em grande escala, seria possível criar pequenos buracos negros, um na frente comprimindo o espaço e outro na parte de trás da nave, expandindo o mesmo. Esta anomalia iria fazer com que o tempo se movesse mais lentamente na frente da nave, mais rapidamente na parte de trás e voilá, viajaríamos mais rápido que a luz. Parece bizarro, né? Mas as Warp Bubbles estão comprovadas teoricamente desde 1994, após pesquisas do físico Miguel Alcubierre (e o melhor, não quebra nenhuma lei da física).

Para ilustrar a situação, na velocidade da luz chegaríamos à nossa estrela mais próxima (depois do sol) - que é Alfa Centauro - em menos de 4 anos e meio. Hoje, com nosso motor mais rápido utilizado na engenharia aeroespacial, levaríamos cerca de 165 mil anos!!! Fazer o quê?? São 40 TRILHÕES de quilômetros, mais ou menos 300 mil vezes a distância Terra x Sol. Claro que ainda temos alguns problemas, como por exemplo: não possuímos nenhum metal capaz de construir uma nave que suporte o calor gerado por um deslocamento nesta velocidade, ou então, o uso de buracos negro geraria catástrofes atrás de catástrofes no espaço, mas isso a gente vê depois.

E mais, se formos mais fundo na teoria dos Wormholes que diz que um buraco negro pode levar a qualquer lugar do universo, então, teoricamente, podemos ir A QUALQUER LUGAR DO UNIVERSO. 

Simulação de uma espaçonave criando uma Warp Bubble

Para completar, a NASA afirmou no documento oficial que até agora não testou a eficiência do motor, ou melhor, não tentou aprimorar os resultados. O que ela fez até agora foi provar que ele funciona e, portanto, quando partirmos para os testes e melhorias de resultados, a velocidade e eficiência pode atingir níveis ainda mais incríveis. 

Claro que ainda é muito cedo para vermos as aplicações práticas de um motor destes em grande escala. Mais testes devem ser feitos para que se tenha a certeza de que o motor eletromagnético realmente produz movimento, já que ainda há a possibilidade de que algo como uma expansão termal, eletrostática ou qualquer outro fator esteja distorcendo os resultados, porém, foi assim que grandes revoluções na humanidade começaram.

Fontes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7