Os filmes de ficção científica com um orçamento milionário já não são exclusividade de Hollywood. A China também catapultou para este lucrativo mercado. O lançamento de The Wandering Earth, um ambicioso filme chinês de mais de duas horas, visível em Netflix, data do início de 2019.

A história ocupa um pouco a do mítico Space: série de 1999, na qual a Lua abandonou a órbita da Terra após uma catastrófica explosão nuclear, encontrando-se a vaguear no espaço profundo, acabando de alguma forma na rota de hipotéticos planetas extra-solares habitados por improváveis civilizações alienígenas.

No caso do filme chinês, não é a Lua que deixa a órbita da Terra, mas a própria Terra que deixa a sua órbita em torno do Sol. Na ficção cinematográfica, o Sol começou a expandir-se perigosamente, e, para escapar ao seu aperto mortal, os cientistas propõem-se enviar o nosso planeta para o sistema Alfa Centauri, a mais de quatro anos-luz de distância. Para isso, todos os governos da Terra, tocados pela súbita sabedoria, entregam o poder a um corpo supranacional. Este organismo decide a construção de uma série de gigantescos motores localizados ao longo do equador, cuja tarefa será dar ao planeta o impulso necessário para romper com a gravidade solar, para iniciar uma jornada de séculos em direção ao Alpha Centauri.

Deixamos de lado as complicações subsequentes da trama, que vêem a Terra correr o risco de ser destruída pela gravidade Joviana, e perguntemo-nos se a suposição básica do filme – mover a Terra de sua órbita ao redor do Sol – é de alguma forma viável. Matteo Ceriotti, um engenheiro aeroespacial italiano e pesquisador da Escola de Engenharia da Universidade de Glasgow na Escócia, fez a si mesmo a mesma pergunta. Vejamos as respostas que Ceriotti encontrou, com base nos não muitos métodos teoricamente úteis para ter sucesso em tal empreendimento.

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Deve esclarecer-se, no entanto, que a hipótese analisada por Ceriotti não é precisamente a do filme: “enviar” a Terra para Alpha Centauri é uma ideia que soa demasiado implausível para ser levada a sério. Ceriotti, mais modestamente, investigou a possibilidade de mover o planeta em uma órbita 50% mais distante do Sol do que a atual. A questão a responder é essencialmente esta: é possível ampliar a órbita da Terra até que ela coincida aproximadamente com a de Marte? Vejamos.

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O método mais básico que vem à mente para mover um corpo celeste da sua órbita é fazê-lo da maneira mais difícil. No filme Armagedão de 1998, ogivas nucleares foram usadas para desviar ou, mais corretamente, para estilhaçar um asteróide em rota de colisão com a Terra. Passando da ficção científica para a ciência, a NASA e a ESA têm ambas missões planeadas para usar um impactor cinético, nomeadamente uma bala, para desviar ligeiramente um pequeno asteróide da sua órbita. Infelizmente, ambos os métodos seriam impraticáveis se o objectivo fosse modificar a órbita da Terra. A massa do nosso planeta, na verdade, é igual a quase seis septilhões de quilos (5,97 × 10²⁴ kg, para ser mais preciso). É tão grande que qualquer dispositivo explosivo ou impactor cinético calibrado em tal massa acabaria por ter um efeito secundário muito desagradável: o de destruir a Terra.

Felizmente, existem métodos mais simpáticos para atingir este objectivo. Por exemplo, o impulso necessário poderia ser dividido em um número maciço de pequenos empurrões consecutivos. Algo assim já ocorre cada vez que um lançamento espacial ocorre, afinal de contas. O impulso dado a um foguete pelos seus motores para o lançar para além da atmosfera é um empurrão contra a Terra. No entanto, o seu efeito no movimento orbital da Terra é imperceptível, porque a potência dos motores de um único foguete, mesmo dos maiores, é insignificante em relação à massa do planeta. Ceriotti calculou que 300 bilhões de lançamentos de carga completa do Falcon Heavy do SpaceX seriam necessários para modificar a órbita da Terra a fim de ampliá-la em 50%. Infelizmente, 85% da massa da Terra teria que ser consumida em materiais para construir e alimentar uma frota semelhante de Falcon Heavy, deixando na nova órbita uma Terra “murcha”, com apenas 15% da sua massa actual.

Um método mais conveniente seria utilizar motores iónicos, isto é, motores que criam um ligeiro impulso contínuo, disparando iões (normalmente iões xenon) acelerados graças a um sistema electrostático. É o tipo de motor que alimentou a nave espacial Dawn em sua extraordinária missão dedicada à exploração da Vesta e Ceres. A fim de empurrar a Terra para fora da sua órbita, deve ser construído um motor iônico gigante e colocado a 1.000 km de altitude, para mantê-la fora da atmosfera. No entanto, o motor deve estar firmemente ligado à superfície da Terra, usando feixes super-resistentes, para transmitir o impulso para o planeta. Usando um motor iônico capaz de produzir um impulso contínuo de 40 km / s na direção do movimento orbital da Terra, seria então necessário transformar em propulsor iônico apenas 13% da massa da Terra, para ampliar a órbita até a distância de Marte. Haveria ainda 87% da massa da Terra disponível…

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Felizmente, também existem sistemas de propulsão mais baratos, o que não nos obrigaria a empobrecer a massa da Terra. A luz, por exemplo, tem impulso, embora não tenha massa. Portanto, é teoricamente possível usar lasers poderosos para gerar impulso. O projeto Breakthrough Starshot se baseia precisamente nesta idéia: construir em alguns lugares da Terra uma usina laser de 100 GW, capaz de produzir um raio colimado para acelerar até uma fração significativa da velocidade da luz de uma vela solar lançada em direção a Proxima Centauri. Graças à energia solar para gerar a energia necessária, tal sistema laser também poderia ser utilizado para produzir um impulso contínuo capaz de modificar a órbita da Terra. Infelizmente, mesmo tendo um laser de 100 GW, seriam necessários três bilhões de anos disparando um impulso constante para ampliar a órbita da Terra em 50%: é um tempo oito ordens de magnitude maior do que o que passou do Big Bang para hoje!

Há também uma forma alternativa de usar a pressão da radiação, ou seja, a força exercida pela luz, para obter a mesma mudança orbital em um tempo muito mais curto. O sistema consiste em utilizar uma vela solar “estacionada” em órbita em torno da Terra, orientada de forma a desviar a radiação solar para a superfície da Terra. De acordo com um estudo de 2002, fótons do Sol refletidos pela vela em direção à Terra moveriam o centro de massa do sistema Terra/vela, mudando a órbita do nosso planeta ao longo do tempo. Infelizmente, para mover a Terra para a órbita de Marte seria necessária uma vela solar com uma largura de 19 diâmetros da Terra, ou seja, mais de 240.000 km! No entanto, pouparia muito tempo em comparação com a solução anterior, baseada no uso de lasers. Com uma vela solar tão grande, “apenas” 1 bilhão de anos seria suficiente para mover a Terra para a distância de Marte do Sol.