p Em 16 de novembro, 2019, o piloto e autor Robert DeLaurentis decolou em uma aventura ambiciosa. Saindo do Gillespie Field, no condado de San Diego, ele se inclinou em direção a Grand Prairie, Texas na primeira etapa de uma expedição pólo a pólo. Em cada parada ao longo do caminho, ele planejava falar sobre a educação STEM, segurança e tecnologia da aviação, tudo com a intenção de encorajar e inspirar a próxima geração. p A maior parte do espaço de carga em sua aeronave bimotora modificada de 1983, apelidado de "Cidadão do Mundo, "foram equipados com tanques de combustível extras para a longa viagem, mas ele tinha espaço para um pequeno dispositivo cortesia de pesquisadores da UC Santa Bárbara:uma espaçonave em escala de wafer (WSS).

p O satélite em miniatura é obra do professor de física Philip Lubin, técnico de desenvolvimento Nic Rupert, o pesquisador de pós-doutorado Peter Krogen e o estudante de graduação Varun Iyer. Faz parte do projeto Starlight, um esforço apoiado pela NASA para desenvolver uma nave espacial e um sistema de propulsão que possa alcançar o sistema extra-solar mais próximo em uma vida humana.

p O conceito é um afastamento radical da prática convencional. A configuração usual é lançar uma espaçonave com sistema de propulsão para chegar ao seu destino. Starlight toma uma direção diferente:deixe o sistema de propulsão volumoso na Terra, e enviar a energia para a espaçonave usando lasers de alta potência.

p Essa ideia não convencional permite que os cientistas miniaturizem a nave até o ponto em que ela possa ser acelerada a uma fração significativa da velocidade da luz. Isso cortaria uma viagem para o sistema estelar mais próximo - Alpha Centauri - de 100, 000 anos a cerca de 20 anos.

p "A química é um beco sem saída para se tornar interestelar, "Lubin disse, referindo-se ao propelente de foguete convencional. A propulsão a laser deve permitir que a nave atinja velocidades rápidas o suficiente para alcançar estrelas próximas dentro de uma vida humana nominal.

p Lubin e sua equipe reconhecem o significado mais amplo de seu projeto. "Parte do nosso programa, embora seja muito técnico, tenta inspirar as pessoas quanto às possibilidades de exploração humana, " ele disse.

p Esse aspecto não foi perdido por DeLaurentis, que conheceu Lubin enquanto visitava Santa Bárbara com o amigo e colega piloto Brian Keating, um professor de cosmologia na UC San Diego. "Esta viagem é para levar o avião e o piloto aos seus limites absolutos, "disse DeLaurentis, "e eu acho que esta nave espacial em escala de wafer leva nosso conhecimento aos seus limites absolutos, também."

p E, como DeLaurentis adicionou, "a aviação é realmente o primeiro passo em direção às estrelas."

p O laboratório forneceu ao piloto um WSS, que ele chamou de Francis, depois de sua falecida mãe. Ele se conectava a uma porta USB e ficava em uma das janelas atrás do assento do copiloto. "Tirou fotos, mediu altitude, temperatura, Rapidez, localização, " ele disse, "e era basicamente apontado para fora da janela o tempo todo."

p Nave espacial a bordo, Delaurentis navegou para o sul do Texas, parando no Panamá, Columbia, Bolívia e Argentina. O Cidadão do Mundo cruzou com sucesso o Pólo Sul em 17 de dezembro, 2019 - o 116º aniversário do primeiro voo dos irmãos Wright. O trânsito nos pólos norte e sul foi movido totalmente a biocombustível.

p Apesar de pesar pouco menos de 1 ¼ onças, a espaçonave carregava uma gama diversificada de sensores. Ele apresentava uma câmera de 5 megapixels, detector de luz ambiente, Sistema GPS, sensor de pressão e umidade, dois termômetros e uma unidade de medição inercial de nove eixos. A equipe planeja encolher a espaçonave ainda mais no futuro. "Gostaríamos de fazer uma espaçonave que quase pudesse ser impressa como um processador, "disse o engenheiro sênior Nic Rupert.

p Starlight é um projeto de longo prazo, com um período de tempo comparável ao desenvolvimento de foguetes começando antes da Segunda Guerra Mundial até o lançamento da Apollo 11. Foram necessárias décadas de trabalho que não era necessariamente voltado para a lua para pousar a tripulação da Apollo 11, Lubin disse. Exceto, enquanto a corrida espacial foi impulsionada por pesquisas militares durante a Guerra Fria, Starlight é impulsionado pelo trabalho civil no mercado consumidor de tecnologia.

p A jornada da espaçonave ao norte foi muito mais agitada. O Cidadão do Mundo teve a sorte de poder partir da Itália pouco antes do fechamento do país, em março. Nesse ponto, a expedição foi quase interrompida quando o COVID-19 chegou à Europa. Delaurentis e o WSS dirigiram-se ao país mais próximo que ainda estava aberto, Espanha, onde ele passou seis semanas em quarentena enquanto a pandemia se espalhava pelo continente.

p Assim que as restrições forem atenuadas, o avião e a espaçonave foram para a Suécia, onde a viagem parou por mais um mês. O plano era voar para a ilha norueguesa de Svalbard, mas a liberação não viria do governo norueguês. Implacável, DeLaurentis voou 11,5 horas, diretamente de Kiruna, Suécia para Fairbanks, Alasca. A caminho, piloto, avião e espaçonave passaram sobre os pólos norte magnéticos e geográficos, bem como o pólo norte de inacessibilidade.

p Durante aquela perna, DeLaurentis inesperadamente se viu sem navegação ou piloto automático. Ele foi cercado por cinco horas de água por todos os lados, sem nem mesmo as estrelas para guiá-lo durante o dia de 24 horas do verão polar.

p Felizmente, o tablet do piloto ainda funcionava, e ele foi capaz de navegar com segurança até Fairbanks.

p A nave espacial, Contudo, não encontrou tais problemas. "Nossa instrumentação estava funcionando bem, mesmo sobre os pólos, "disse Iyer." Temos GPS ininterrupto e dados da unidade de medição inercial para ambos os voos que levaram Robert sobre os pólos. "Isso é um bom presságio para sua confiabilidade na longa jornada para Alfa Centauri.

p Embora a pandemia ameaçasse paralisar toda a expedição, a equipe perseverou, e, finalmente, teve sucesso. Citizen of the World pousou de volta no Gillespie Field em 10 de agosto, 2020. O WSS Francis voltou para sua casa no Lubin Lab logo em seguida, Nesse ponto, a equipe baixou todos os dados gravados em seu cartão microSD integrado.

p Os pesquisadores usaram os dados para entender o desempenho do artesanato. "Isso nos alertou sobre alguns problemas com o dispositivo que se reinicializa automaticamente de vez em quando, sem causa aparente, "explicou Iyer, "um problema que não havíamos observado anteriormente em um ambiente de laboratório."

p Quanto ao WSS em si:“Francisco cumpriu sua missão e tudo foi um sucesso, "disse Rupert." Aprendemos muito com este experimento, e descobriu muitas novas maneiras de refinar e otimizar o protótipo. Francisco agora está aposentado. Ela ocupa um bom lugar na prateleira ao lado de seus irmãos. "