Em 1º de novembro de 2024, o Project Hyperion - uma equipa internacional e interdisciplinar formada por arquitetos, engenheiros, antropólogos e urbanistas - abriu uma competição de design dedicada a viagens interestelares tripuladas.
A iniciativa foi organizada pela Iniciativa de Estudos Interestelares (i4is), uma organização sem fins lucrativos sediada no Reino Unido voltada à exploração robótica e humana de exoplanetas em torno de estrelas próximas e, mais adiante, à ocupação. Com uma premiação total de $10,000, os participantes receberam a missão de propor conceitos de uma nave de geração (também chamada de nave-mundo) baseados em tecnologias atuais e em soluções que possam tornar-se viáveis no curto prazo.
Em 23 de julho de 2025, a entidade revelou os três vencedores, escolhidos entre centenas de ideias enviadas por equipas de todo o mundo. As propostas destacadas foram selecionadas por cumprirem todos os critérios do concurso, apresentarem profundidade de detalhe e integrarem, de forma consistente, arquitetura, engenharia e ciências sociais.
Na prática, os três primeiros lugares foram para projetos que descrevem como uma sociedade poderia manter-se e prosperar com recursos extremamente limitados durante uma travessia de séculos rumo a outro planeta habitável.
Os riscos e dificuldades da exploração espacial são conhecidos e bem documentados: viagens muito longas, exposição à radiação, a logística de suprimentos, além dos efeitos de viver confinado numa nave pressurizada, em espaços reduzidos e em convivência constante com outros tripulantes.
Como diz o ditado, "o espaço é difícil", mas a viagem interestelar eleva esse desafio. Não existe a possibilidade de reabastecimento para missões tão além da Terra, e o tempo e a energia necessários para alcançar até mesmo a estrela mais próxima tornam-se um obstáculo gigantesco.
Naves de geração
Como já discutimos num texto anterior, com os métodos de propulsão atuais ou tecnicamente plausíveis, seriam necessários entre 1,000 e 81,000 anos para chegar à estrela mais próxima, Alfa Centauri.
Hoje, a única abordagem capaz de ir de um sistema estelar a outro dentro de uma vida humana é a propulsão por energia direcionada: sondas à escala de gramas, equipadas com velas de luz, seriam aceleradas por matrizes de lasers até velocidades relativísticas (uma fração da velocidade da luz). Entre os conceitos propostos estão o Breakthrough Starshot e o Swarming Proxima Centauri, ambos derivados do Project Dragonfly, um estudo de viabilidade conduzido pela i4is em 2015.
Desde o início da Era Espacial, surgiram várias propostas para enviar missões tripuladas a estrelas vizinhas em prazos considerados "razoáveis" (de alguns anos a algumas dezenas). O problema é que essas alternativas, em geral, são caras demais, exigem saltos tecnológicos expressivos, dependem da descoberta de nova física - ou combinam tudo isso.
Diante desse cenário, resta a opção de criar naves capazes de abrigar tripulações durante períodos muito longos. Isso implica espaçonaves com sistemas de suporte de vida biorregenerativos (BLSS) e com o conjunto de equipamentos para produzir alimentos, reciclar água e ar, além de espaço suficiente para que múltiplas gerações nasçam, vivam e se desenvolvam.
A ideia vem sendo explorada na ficção científica e em estudos de viabilidade desde o início do século XX. O exemplo mais antigo conhecido está no ensaio The Ultimate Migration (1918), de Robert H. Goddard, um dos "pais da astronáutica" e homenageado no nome do Centro Espacial Goddard da NASA.
Segundo a proposta de Goddard, a nave poderia ser movida por energia atómica ou por uma combinação de combustível hidrogénio/oxigénio com energia solar, enquanto a tripulação passaria a viagem em animação suspensa.
Konstantin E. Tsiolkovsky, outro "pai da astronáutica", também abordou a noção de uma nave multigeracional no ensaio The Future of Earth and Mankind (1928). Nele, descreveu uma "Arca de Noé" autossuficiente, em que as tripulações permaneceriam acordadas até alcançar o destino, milhares de anos depois.
J. D. Bernal (criador da "Esfera de Bernal") apresentou uma das primeiras descrições do que hoje se entende por nave de geração no ensaio The World, The Flesh, & The Devil (1929), que discutia a evolução humana e o futuro no espaço.
Em 1946, o matemático polaco-americano Stanislaw Ulam (colaborador do Projeto Manhattan) propôs a reutilização de dispositivos nucleares para exploração espacial, conceito que ficou conhecido como Propulsão por Pulsos Nucleares (NPP).
Em 1955, a NASA iniciou o Project Orion, um estudo conjunto com Freeman Dyson, do Institute for Advanced Study, e a General Atomics, para avaliar a NPP em viagens interestelares. O projeto foi encerrado em 1963, após a assinatura do Tratado de Proibição Parcial de Testes, que impôs uma proibição permanente de testes nucleares na órbita da Terra.
Na sequência, em 1964, o Dr. Robert Enzmann apresentou uma proposta que, até então, era a descrição mais detalhada de uma nave de geração. A "Enzmann Starship" teria 600 metros (2000 pés), acomodaria uma tripulação inicial de 200 pessoas (com margem para expansão) e usaria combustível de deutério e reações de fusão para atingir velocidades relativísticas.
Na década de 1970, a British Interplanetary Society (BIS) realizou um estudo de viabilidade chamado Project Daedalus, que propunha uma espaçonave de fusão em dois estágios para chegar à Estrela de Barnard (a 5.9 anos-luz da Terra) ao longo de uma única vida humana.
Embora o Daedalus fosse um conceito de nave não tripulada, ele viria a orientar o Project Icarus, uma versão tripulada lançada pela BIS e pela Tau Zero Foundation em 2009.
Mais recentemente, o NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) investigou propulsão por antimatéria para missões espaciais de longa duração. Nessa abordagem, colisões entre átomos de hidrogénio e anti-hidrogénio oferecem vantagens como densidade energética extraordinária e baixa massa.
Entre 2017 e 2019, o Dr. Frederic Marin, do Observatório Astronómico de Estrasburgo, conduziu uma série de estudos altamente detalhados com um novo tipo de software numérico (chamado HERITAGE), criado pela própria equipa. Os trabalhos analisaram os parâmetros essenciais de uma nave de geração, incluindo tamanho mínimo de tripulação, diversidade genética e dimensões da nave.
Os vencedores
As equipas participantes tinham caráter interdisciplinar e precisavam incluir, no mínimo, um profissional de design arquitetónico, um engenheiro e um cientista social (sociólogo, antropólogo, etc.). O desafio era conceber naves com ecossistemas sustentáveis, incluindo agricultura, habitação e demais sistemas de suporte de vida necessários para garantir a sobrevivência ao longo de várias gerações.
Pelas regras do concurso, as naves deveriam assegurar:
- Habitabilidade para 1,000 ± 500 pessoas ao longo de séculos
- Gravidade artificial por rotação
- Uma sociedade que garanta boas condições de vida, com provisões essenciais como abrigo, vestuário e outras necessidades básicas.
- Sistemas robustos de suporte de vida para alimento, água, resíduos e atmosfera
- Mecanismos de transferência de conhecimento para preservar cultura e tecnologias
Além disso, os conceitos precisavam mostrar como atingiriam uma velocidade máxima de 10% da velocidade da luz (0.1 c), chegando ao exoplaneta habitável mais próximo - Proxima b, a cerca de 4.25 anos-luz da Terra - em aproximadamente 250 anos.
As propostas abaixo receberam os três principais prémios:
1º lugar: Chrysalis
A equipa Chrysalis é da Itália e reuniu Giacomo Infelise, arquiteto e designer de paisagem; Veronica Magli, cientista económica e inovadora; Guido Sbrogio, astrofísico e engenheiro; Nevenka Martinello, engenheira ambiental e artista independente; e Federica Chiara Serpe, psicóloga, atriz e artista.
O projeto apresentado descreve uma estrutura cilíndrica modular, com uma secção frontal minimizada. A ideia é reduzir a ameaça de colisões com micrometeoróides e detritos orbitais (MMOD) e, ao mesmo tempo, diminuir tensões estruturais durante as fases de aceleração e desaceleração.
A nave tem 58,000 metros (63,430 jardas) de ponta a ponta, 6,000 m (6,560 jardas) de diâmetro e massa total de 2.4 bilhões de toneladas métricas (2.65 toneladas (EUA)). A propulsão seria um sistema de Fusão Direta (DFD), usando hélio-3 (3He) e deutério (2H ou D) como combustível para gerar aceleração de 0.1 g (0.98 m/s2).
Após um período de aceleração de um ano, os autores projetam uma viagem de pelo menos 400 anos, seguida de um ano de desaceleração quando já estiverem ao alcance de Proxima b.
O habitat, localizado na parte dianteira, é uma estrutura rotativa coaxial composta por níveis concêntricos. Do nível mais externo para o interno, incluem-se: produção de alimentos e ecossistemas, áreas comunitárias, residências e jardins, instalações, um nível de armazém e o núcleo axial.
Durante toda a travessia, cada casca gira continuamente para simular uma gravidade semelhante à da Terra, oferecendo habitação, infraestrutura, energia e recursos suficientes para manter uma tripulação de cerca de 600 habitantes. Na proa fica o Cosmo Dome, uma cúpula que permite observar o cosmos enquanto os passageiros se recreiam em baixa gravidade.
O desenho prevê ainda um modo alternativo de rotação para reduzir perturbações: cascas de número ímpar giram no sentido horário e cascas de número par, no sentido anti-horário. Como a i4is afirmou no seu comunicado:
"Chrysalis impressionou o júri pela coerência ao nível de sistema e pelo design inovador da estrutura modular do habitat, mas também pela profundidade geral de detalhe, que incluiu, por exemplo, manufatura no espaço e o valor da preparação pré-missão da tripulação na Antártida.
O seu design de cascas modulares promove flexibilidade e conectividade, sustentando tanto funcionalidade quanto escalabilidade. A grande estrutura da Cúpula acrescenta uma qualidade dramática e cinematográfica que evoca clássicos da ficção científica, enquanto o planeamento ao nível de sistema - cobrindo não apenas a arquitetura, mas também como construir a nave - é notavelmente forte."
2º lugar: WFP Extreme
A equipa WFP Extreme foi composta por arquitetos, designers e cientistas do Estúdio de Design para Ambientes Extremos (Design for Extreme Environments Studio) da Faculdade de Design Industrial, em Cracóvia.
O grupo contou com mentoria do Dr. hab. Michał Kracik, líder do DEES e professor adjunto no Departamento de Metodologia de Design, com pesquisa ligada ao design de trajes espaciais no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).
A nave proposta tem um núcleo central e dois anéis contra-rotativos, que geram gravidade simulada, enquanto a contra-rotação reduz efeitos de Coriolis. Cada anel mede 500 metros (~550 jardas) de diâmetro e abriga zonas de moradia, áreas de trabalho e espaços sociais, divididos em seis bairros (três por anel).
O núcleo concentra as fazendas hidropónicas, os sistemas de energia e as estações de controlo, ligando-se aos anéis por braços estruturais com elevadores. Os seis bairros são interligados por uma pista de corrida e uma passarela para pedestres; já os elevadores até o núcleo tornam possível deslocar-se entre os anéis, promovendo interação e trocas culturais entre comunidades diferentes.
Na avaliação do júri, o conceito foi "[l]ouvado pela excelência geral" pelos seguintes motivos:
"WFP Extreme tem um foco particularmente forte nas dimensões culturais e sociais, incluindo conceitos como vestuário e espaços espirituais. Destaca-se nas suas considerações culturais e sociais, oferecendo algumas das ideias mais desenvolvidas e ponderadas nesta área.
O design arquitetónico introduz tecnologias avançadas, como proteção contra radiação, e demonstra toques criativos como a 'cápsula-táxi' e vestuário personalizado para a tripulação."
3º lugar: Systema Stellare Proximum
A equipa em terceiro lugar foi formada pelo Dr. Philip Koshy, professor de Engenharia Mecânica na McMaster University; pelo médico e especialista Jan Johan Ipe; e pela designer gráfica Amaris Ishana Mathen.
O conceito, Systema Stellare Proximum, descreve uma nave estelar com dois toros de Stanford contra-rotativos instalados dentro do núcleo escavado de um asteroide. A nave teria um sistema de navegação por IA quântica e, no início, usaria Propulsão por Pulsos Nucleares, mudando para propulsão iónica no estágio secundário. Nas palavras do próprio texto de proposta:
"O ano é 2320. A humanidade transformou-se completamente [numa] economia baseada no espaço e conquistou o Sistema Solar. Os humanos, como espécie, avançaram a ciência a um ponto em que estamos prontos para embarcar na exploração interestelar.
A ferrovia interestelar seria mais do que apenas uma maravilha tecnológica - marcaria um ponto de virada histórico na migração humana, que começa de fato após 2080.
As primeiras missões de espaço profundo envolvendo seres sencientes começarão, inicialmente focadas em capturar ou colher asteroides próximos para recursos e em desenvolver ondas de sondas robóticas para enviar em direção a Proxima Centauri-b."
O projeto é apresentado como um exemplo de "biomimética" e toma como inspiração, de forma livre, características evolutivas de uma medusa para reduzir riscos associados ao espaço profundo. Isso inclui empregar uma carapaça de asteroide em forma de sino, semelhante à "campânula" da medusa, funcionando como escudo contra radiação e impactos.
A borda dianteira do asteroide é composta por materiais de densidades variadas, numa analogia às campânulas de medusas, para dissipar energia de colisões. O escudo também traz tecnologias de autorreparação e robôs na superfície, que reconstroem continuamente áreas danificadas.
Outro elemento biomimético é o sistema de propulsão iónica de plasma pulsado, inspirado no movimento pulsante dos tentáculos das medusas. A nave ainda utiliza um enxame de drones com cabos, que recorrem à propulsão eletrostática para manobrar ou ancorar o conjunto quando necessário.
A nave estelar integra, na superfície, uma rede de sensores que fornece consciência situacional, identifica recursos potenciais (ou tecnossinaturas) e deteta impactos de micrometeoróides, níveis de radiação e outros perigos ambientais. Esse conjunto é reforçado por sistemas de navegação adaptativos, que usam os dados dos sensores para ajustar a trajetória.
Por dentro, o habitat é modular - semelhante ao observado em algumas espécies de medusas - permitindo expansão e reconfiguração. O suporte de vida funciona em circuito fechado e é biorregenerativo, usando algas ou outros microrganismos para converter resíduos em alimento e oxigénio.
Além disso, a nave incorpora sistemas hidropónicos/aquapónicos para manter populações de peixes (uma fonte magra de proteína e ácidos gordos) e para purificação de água. Por fim, o projeto inclui um sistema de defesa a laser, destinado a alvejar e vaporizar micrometeoróides pequenos demais para serem bloqueados pelo escudo do asteroide. Segundo a avaliação do júri:
"Systema Stellare Proximum distingue-se pela narrativa imersiva, conectando de forma fluida aspetos técnicos, sociais e culturais. Este conceito entrega uma narrativa rica e imaginativa que entrelaça com cuidado dimensões sociais, técnicas e culturais da habitação espacial de longo prazo.
A sua narrativa é envolvente, com cenários criativos que exploram dinâmicas comunitárias e até espiritualidade - enfatizando o papel de valores partilhados na construção de sociedades resilientes e intergeracionais.
O uso de um asteroide como escudo contra radiação é uma estratégia ousada e convincente, combinada com uma estrutura visualmente marcante inspirada na forma de uma medusa."
Além das três primeiras colocações, muitas submissões receberam menções honrosas.
Para consultar a lista completa das propostas premiadas, visite o site do Project Hyperion.
Este artigo foi publicado originalmente pelo Universe Today. Leia o artigo original.
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