Quanto você sabe sobre fusão a frio e viagens espaciais? DCL A Voyager 1 agora está deixando o sistema solar, tornando-se a primeira sonda artificial a entrar no espaço interestelar. Isso é uma grande conquista, e levou apenas 30 anos ou mais. Mas se quisermos levar a sério a questão de ir ousadamente aonde nenhum homem jamais foi, e enviar humanos para além do sistema solar, vamos precisar de uma fonte de energia barata e abundante para nos ajudar a chegar lá.
Exatamente de quanta energia estamos falando? Nós vamos, em janeiro, um artigo publicado no arXiv por Marc Millis, um ex-chefe do Projeto Breakthrough Propulsion Physics da NASA, calcular os custos - em termos de energia - de uma missão espacial tripulada verdadeiramente interestelar. E não eram boas notícias.
Para um cenário, ele assumiu uma nave espacial de 500 pessoas em uma viagem só de ida para estabelecer uma colônia humana em algum exoplaneta distante. Isso exigiria um exajoule de energia, ou 1018 J, ou seja, quase a mesma quantidade de energia consumida por todos na Terra em um ano.
Uma missão não tripulada a Alpha Centauri seria ainda mais um devorador de energia, devido à necessidade de manobras mais complicadas (desaceleração, etc). Isso exigiria 1018 figuras J. Millis, não teremos a capacidade de gerar esse tipo de energia até 2200 para o navio de passageiros, e 2500 para a sonda não tripulada.
Os cientistas estão pensando em todos os tipos de opções, claro, incluindo o aproveitamento do poder das estrelas, ou seja, fusão nuclear (em oposição à fissão nuclear subjacente às usinas de energia nuclear). Como Carl Sagan observou certa vez, "Cada vez que você olha para o céu, cada um desses pontos de luz é um lembrete de que a energia de fusão pode ser extraída do hidrogênio e de outros elementos leves, e é uma realidade cotidiana em toda a Via Láctea. "
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Só existe um problema. Podemos alcançar a fusão nuclear quente, mas recriar as intensas temperaturas e pressões que existem dentro das estrelas atualmente requer mais energia do que devolve, então é economicamente inviável, e praticamente um sumidouro de energia por enquanto.
Se pudéssemos alcançar a fusão em temperatura ambiente! Essa é a afirmação dos proponentes da chamada "fusão a frio, "um campo que definhou na periferia desde sua alegada descoberta há quase 20 anos. Em 2000, TEMPO A revista listou a fusão a frio como uma das "piores idéias" do século XX.
A opinião científica predominante ainda é a de que a grande maioria das pesquisas sobre fusão a frio se enquadra na rubrica de "ciência patológica":os resultados estão sempre à beira de uma validação impressionante. Sempre que a referida validação falha (novamente) em se materializar, há sempre uma justificativa útil para explicar por que não é realmente um fracasso definitivo - e por que os pessimistas são apenas ferramentas de mente fechada do sistema científico, conspirando para manter esses gênios anônimos para baixo.
Stanley Pons e Martin Fleischmann. DCI Tudo começou em 1989, quando dois químicos da Universidade de Utah, Stanley Pons e Martin Fleischmann, acreditaram ter conseguido produzir a fusão nuclear em um frasco. Centenas de pesquisadores em todo o mundo correram para reproduzir os experimentos, e falhou.
No final daquele ano, um painel de especialistas conduziu uma revisão do Departamento de Energia (DOE) e concluiu que não havia base para as reivindicações.
Quinze anos depois, o DOE decidiu dar uma nova olhada nas evidências acumuladas nos últimos 15 anos e reavaliar a controvérsia da fusão a frio. Eles ainda não acharam as evidências suficientemente convincentes para lançar um programa de pesquisa financiado pelo governo federal.
Mas eles sentiram que as agências de financiamento deveriam considerar os projetos propostos caso a caso, desde que essas propostas atendessem aos "padrões científicos aceitos e passassem pelos rigores da revisão por pares". Diabos, às vezes os arremessos remotos valem a pena, então, por que não jogar alguns restos de financiamento no chapéu? É por isso que existem alguns programas de pesquisa que investigam a fusão a frio, mais notavelmente um com os Sistemas de Guerra Espacial e Naval da Marinha dos EUA (SPAWAR).
Em 2009, SPAWAR afirmou ter detectado uma reação de fusão a frio, e houve alguns outros vislumbres promissores aqui e ali ao longo dos anos. Mas a reprodutibilidade robusta permanece indefinida, adicionando crédito às críticas dos físicos de que os resultados muito elogiados são provavelmente devido a erros experimentais (seja na configuração, ou as medições).
Então, enquanto os físicos estão dispostos a admitir que pode haver algo de interesse marginal acontecendo, a maioria ainda não está convencida de que se trata de fusão a frio genuína. Quase ninguém tem esperança de que se torne uma fonte de energia viável em um futuro próximo.
Oh, e não o chamamos mais de "fusão a frio". A terminologia preferida atual é Reações Nucleares de Baixa Energia (LENR), Muito obrigado.
É possível? DCI As últimas alegações de fusão a frio estão saindo da Itália de um físico chamado Andrea Rossi, que inventou um dispositivo de fusão a frio conhecido como e-cat, ou catalisador de energia.
Rossi afirma que o níquel enriquecido está sendo fundido com núcleos de hidrogênio para criar cobre, e liberam grandes quantidades de energia - usando simples eletroquímica de mesa em vez de máquinas enormes que recriam temperaturas e pressões em escala estelar.
Parece incrível, não é? O e-cat seria apenas o bilhete para impulsionar uma missão interestelar.
Rossi exibiu o e-cat em algumas demonstrações semipúblicas, mais recentemente, em 28 de outubro. O suposto "sucesso" dessa última demonstração foi recebido com entusiasmo por acólitos da fusão a frio e por jornalistas crédulos ocasionais.
Então, por que os físicos (e jornalistas mais sensatos) de todo o mundo não estão pulando de alegria com a descoberta espetacular de Rossi? Ethan Siegel do Starts With a Bang explica tudo para você:
Ethan fez uma segunda postagem no dia seguinte, em co-autoria com Peter Thieberger do Brookhaven National Lab, explicando em detalhes cuidadosos a física específica de por que as afirmações de Rossi sobre a fusão a frio são altamente suspeitas. Vá ler isso, e se você ainda quiser investir na tecnologia da Rossi - bem, Eu tenho uma ponte no Brooklyn que você pode estar interessado em comprar, também.
Fato ou ficção? DCI Ai, os acólitos da fusão a frio responderam às críticas (mais uma vez) criticando ruidosamente seus críticos como sendo de mente fechada, mal informado, não querendo dar um tratamento justo à fusão a frio, e assim por diante. Existem poucas evidências para apoiar tais afirmações. Como escrevi em 2007:
A comunidade científica como um todo não rejeitou injustamente as alegações:ela simplesmente permanece não convencida pelas evidências erráticas que foram apresentadas a ela. Caso os defensores da fusão a frio um dia superem as adversidades e forneçam reprodutíveis de verdade, evidências convincentes de reações nucleares de baixa energia, o enfadonho velho estabelecimento científico pode reclamar um pouco, mas, em última análise, aceitará essas descobertas e alterará suas teorias de acordo. Porque é disso que trata o método científico.O falecido físico escocês Douglas Morrison foi um dos raros participantes céticos das conferências anuais de fusão a frio até sua morte em 2001. A cada ano, ele ouvia as afirmações extravagantes de "excesso de calor, "então se levante e faça um pedido simples:" Por favor, posso tomar uma xícara de chá? "
Garantido, foi um pouco atrevido da parte dele, mas ele fez seu ponto:a fusão a frio fala um bom jogo, no entanto, mesmo a tarefa de energia aplicada mais simples permanece muito além de seu alcance.
Leva 4,18 joules para elevar a temperatura de um grama de água em 1 grau Celsius, e precisa estar 100 graus Celsius para fazer a xícara de chá de Morrison. Lembrar, pelos cálculos de Millis, precisaríamos de um exajoule para enviar humanos ao espaço interestelar. Então, se você espera que a fusão a frio seja a resposta para impulsionar uma missão interestelar, você terá uma longa espera.
