A comunicação é fundamental para a interação humana, seja na Terra ou no cosmos. No entanto, na vastidão do espaço, enfrentamos um obstáculo único: a velocidade finita da luz. Essa limitação se torna especialmente evidente ao se considerar viagens interestelares.
Uma pesquisa recente, aguardando revisão por pares, investiga as dificuldades de se comunicar com a nave espacial que se aproximava da velocidade da luz, revelando algumas realidades preocupantes.
Os pesquisadores David Messerschmitt, Ian Morrison, Thomas Mozdzen e Philip Lubin exploram dois cenários hipotéticos envolvendo uma espaçonave que se aproximava da velocidade da luz.
Embora essa espaçonave permaneça no campo da teoria, a física não descarta sua viabilidade. A nave espacial prevista, alimentada continuamente e acelerando a 1G (imitando a atração gravitacional da Terra), acabaria superando qualquer comunicação da Terra.
Um objeto que se move próximo à velocidade da luz sofre dilatação do tempo.Fonte: Getty Images
A velocidade implacável da luz
No primeiro cenário, à medida que a nave espacial se distancia da Terra, mantendo a aceleração constante, as comunicações iniciais são viáveis, mas atrasadas devido ao tempo de viagem da Light. Eventualmente, a velocidade quase iluminada da nave impossibilita a transmissão de mensagens para a Terra.
O efeito de dilatação do tempo
Uma reviravolta intrigante surge dos efeitos da dilatação do tempo - uma consequência de viajar perto da velocidade da luz. Para aqueles a bordo da espaçonave, o tempo parece diminuir.
Uma viagem ao centro da galáxia, a cerca de 26.000 anos-luz de distância, poderia, subjetivamente, levar apenas 20 anos, enquanto atingir a vantagem do universo visível pode levar 45 anos.
A comunicação entre naves espaciais que viajam a velocidade da luz é um desafio e tanto.Fonte: Getty Images
Recuperando a comunicação durante a desaceleração
O segundo cenário introduz uma fase de desaceleração à medida que a espaçonave se aproxima de seu destino. Durante essa fase, as mensagens recebidas da Terra finalmente se atualizam, resultando em um fluxo de comunicação atrasado, mas constante.
No entanto, à medida que a espaçonave se aproxima de seu destino, as mensagens de saída da Terra começariam a se acumular, levando a uma sobrecarga de comunicação, assim como a nave espacial se aproxima.
Mesmo que pudéssemos construir uma nave espacial que viajasse quase à velocidade da luz, teríamos dificuldade em manter-nos em contato com ela.Fonte: Getty Images
O estudo, que está disponível no ARXIV, analisa os efeitos clássicos e relativísticos da comunicação, mas reconhece outros fatores. Por exemplo, os sinais de um navio em movimento passariam por um efeito Doppler, necessitando de antenas adaptativas capazes de detectar frequências de luz de mudança.
Além disso, a aberração relativista - a concentração de luz na direção do movimento - revela uma camada de complexidade adicional. A equipe de pesquisa também enfatiza a necessidade de naves espaciais interestelares e suas equipes para operar autonomamente.
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