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Cientistas inauguram experimento que busca “poder estelar”

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Neste seco vale da Califórnia, nos arredores de uma pequena cidade, uma catedral de luz será consagrada na sexta-feira. Como as catedrais da antigüidade, ela foi construída em escala incomparável, com tecnologia inigualável e encarna uma doutrina científica que, se confirmada, poderá ampliar os horizontes da civilização.

“Trazendo o Poder Estelar para a Terra”, lê-se em uma faixa gigante que foi recentemente desenrolada em um edifício do tamanho de um estádio de futebol americano.

O local de US$ 3,5 bilhões é conhecido como Instalação Nacional de Ignição (NIF, na sigla em inglês). Por mais de meio século, físicos sonharam em criar estrelas minúsculas que inaugurariam uma era de ciência destemida e energia barata, e a NIF foi criada para despertar essa chama.

Em teoria, os 192 lasers da instalação – formada por quase 100 km de espelhos, fibras óticas, cristais e amplificadores de luz – vão disparar ao mesmo tempo para pulverizar um grão de combustível hidrogênio menor que a cabeça de um fósforo. Pressionados e aquecidos a temperaturas maiores do que as do núcleo de uma estrela, os átomos de hidrogênio vão se fundir, se transformando em hélio e liberando rajadas de energia termonuclear.

O diretor do projeto, Ed Moses, disse que a procura pelo vértice de ignição (definido como a realização bem-sucedida da fusão) consumiu sete mil trabalhadores e três mil fornecedores ao longo de 12 anos, os quais criaram um colosso da precisão com milhões de partes e 60 mil pontos de controle, 30 vezes mais do que em um ônibus espacial.

“É o andar da catedral”, disse Moses durante uma visita. “Juntamos os melhores físicos e engenheiros, o melhor da indústria e da academia. Não é sempre que se consegue a oportunidade de levar algo assim a cabo.”

Em fevereiro, a NIF disparou seus 192 feixes dentro da câmara-alvo pela primeira vez e, hoje, tem o laser mais poderoso do mundo, assim como o maior instrumento ótico já construído. Mas elevar sua energia ainda mais, até o ponto de ignição, pode levar um ano ou mais de experimentos e talvez, admitem funcionários, possa se provar aterrorizante ou ainda impossível.

Por essa razão, céticos desconsideram a NIF como um delírio colossal que desperdiça recursos preciosos em um período de dificuldades econômicas. Apenas sua operação, dizem algumas autoridades, vai custar US$ 140 milhões por ano. Alguns ridicularizam a iniciativa, chamando-a de Instalação Nacional de Quase Ignição, cujo acrônimo em inglês, NAIF, significa ingênuo.

Mesmo simpatizantes do esforço estão cautelosos. “Eles fizeram progresso”, disse Roy Schwitters, físico da Universidade do Texas que lidera uma junta federal que avaliou recentemente as chances da NIF. “A ignição pode ser possível no futuro. Mas ainda há muito que aprender.” Moses, embora não ofereça garantias, argumenta que qualquer grande empreitada envolve riscos e que a aposta vale a pena devido às recompensas potenciais.

Segundo ele, a NIF, se bem-sucedida, ajudaria a tornar a armas nucleares dos EUA seguras sem necessidade de testes subterrâneos, revelaria a vida secreta das estrelas e abriria caminho para tipos radicalmente novos de usinas energéticas.

“Se a energia de fusão funcionar”, disse, “você terá, para todos os intentos e propósitos, fornecimento ilimitado de um tipo de energia que não emite carbono, nem é geopoliticamente problemático. O que mais você iria querer? Isso iria mudar as regras do jogo.”

A NIF está preparada para disparar seus lasers durante 30 anos. Como na consagração de uma catedral, o evento de sexta-feira no Laboratório Nacional Lawrence Livermore será uma celebração de esperança. Funcionários dizem que cerca 3,5 mil pessoas vão comparecer. Grandes nomes incluem o governador Arnold Schwarzenegger, o secretário de Energia Steven Chu (cuja agência financia a NIF) e Charles Townes, prêmio Nobel e pioneiro do laser.

Durante os preparativos, trabalhadores lavavam janelas e plantavam flores no campus exuberante na quinta-feira, um dia auspiciosamente ensolarado. Moses, que coordena programas de ciências para estudantes do ensino médio em seu tempo livre, interrompeu sua própria preparação para mostrar o complexo a um visitante.

No lobby da instalação, ele segurava um pequeno dispositivo, menor que um selo. É aqui que tudo começa, disse. Desse minúsculo laser, emergem feixes que crescem em tamanho e brilho durante sua longa jornada pelo labirinto de espelhos, lentes e amplificadores da NIF. A palavra laser é um acrônimo em inglês para “amplificação da luz por emissão estimulada de radiação”. E, segundo Moses, cada partícula de luz, ou fóton, é ampliada a “cerca de 10 elevado a 25” fótons. Ou “10 milhões milhões milhões milhões”.

Em uma plataforma ao lado estava um grosso pedaço de vidro rosa do tamanho de uma placa de trânsito – um exemplo de amplificador. A NIF possui 3,2 mil desses no total. Moses explicou que o grande momento ocorre quando tubos gigantes de flash – igual aos de câmeras fotográficas, mas com 1,8 m de comprimento e 7.680 em número – brilham em uníssono para excitar o vidro rosa. Lasers de fótons então são disparados, estimulando uma sucessão de efeitos que tornam o feixe muito mais forte, com tal amplificação ocorrendo repetidas vezes.

Fótons em sincronia entre si são o que torna a luz do laser tão brilhante, concentrada e, em alguns casos, tão potente. Moses pegou uma imitação da cápsula de combustível hidrogênio, com dois milímetros de largura. “Isto esquenta”, disse. “Ela explode em um milhão de milhas por hora, se movendo naquela direção em cinco bilionésimos de segundo. Depois fica com o diâmetro do fio de seu cabelo. Quando se fica tão pequeno, tão rápido, você atinge temperaturas em que a fusão é possível – cerca de 100 milhões de graus centígrados, ou 180 milhões de graus Fahrenheit.”

Redes para o cabelo, capacetes e óculos de proteção foram entregues antes de entrar na NIF. Passos repetidos em esteiras grudentas retiraram a sujeira dos calçados. Poeira é a ruína da NIF, disse Moses. Ela pode arruinar os instrumentos óticos e os experimentos. Ele explicou que a câmara-alvo de 10 m foi evacuada para um estado de quase vácuo, praticamente como o espaço sideral – um vazio que a luz pode percorrer quase sem impedimentos.

Segundo Moses, a equipe dispara o laser apenas à noite e faz manutenção e atualização dos equipamentos durante o dia. “É uma instalação 24 horas, sete dias por semana”, disse.

Na noite anterior, disse, o laser foi disparado em um esforço para melhorar a coordenação e o tempo. Os 192 raios precisam acertar o alvo o mais próximo do simultâneo possível. Para o combustível queimar, os feixes individuais necessitam atingir o alvo “a poucos trilhonésimos de segundo¿ de diferença dos outros e devem precisar a mira com uma variação ¿menor que metade do diâmetro do fio do seu cabelo”.

A sala de controle, construída aos moldes do controle de missão da NASA em Houston, zunia com atividade, mesmo com alguns consoles vazios. Telefones tocavam. Walkie-talkies crepitavam. A contagem regressiva do disparo dos lasers, explicou Moses, leva três horas e meia, com o processo “basicamente nas mãos de computadores”.

O plano de operações para a NIF envolve a condução de 700 a mil disparos de laser por ano, com cerca de 200 dos experimentos focados em ignição. Segundo ele, não há risco de rajadas descontroladas. A fusão funciona com calor e pressão, não com reações em cadeia. Além disso, o combustível é minúsculo, e a rajada de laser extraordinariamente curta. Após um ano de operações, Moses afirmou que “a instalação estará preparada para apenas três milésimos de segundo”, mas irá gerar um fluxo crescente de dados e descobertas.

Após mais esteiras grudentas, a visita continuou até o mais sagrado dos recintos, a sala que envolve a câmara-alvo. Ela se parece com a sala de máquinas de uma nave estelar de ficção científica. Os tubos de feixe — um emaranhado prateado preenchido com cristais gigantes que elevam a freqüência da luz concentrada – convergem sobre a parede azulada da câmara. Sua superfície é pontilhada com orifícios prateados, onde complexos sensores podem ser colocados para avaliar as rajadas minúsculas. “Quando está funcionando”, disse Moses, “tem um monte de coisa no centro da câmara”.

Apesar da faixa gigante e confiante do lado de fora, é uma questão em aberto se os sensores da NIF conseguirão um dia detectar os raios de uma estrela minúscula, afirmam cientistas independentes. “Pessoalmente, acredito que será por um triz”, disse William Happer, físico da Universidade de Princeton que conduziu uma pesquisa federal sobre energia para o primeiro presidente George Bush. “É um sistema muito complicado, e você depende de que muitas coisas funcionem corretamente.”

Happer disse que a grande questão para a NIF é alcançar as simetrias necessárias nas escalas de minuto. “Existe muito espaço para surpresas desagradáveis”, acrescentou.

Céticos afirmam que os problemas do passado podem ter sido um prólogo. Quando proposta em 1994, a máquina gigante foi estimada em US$ 1,2 bilhão, para conclusão em 2002. Mas os custos subiram e a data de finalização foi adiada a tal ponto que o Congresso ameaçou tirar o plugue da tomada. Hoje, críticos enxergam os atrasos e o preço de US$ 3,5 bilhões como sinais de extrapolação.

Moses, que ficou responsável pela NIF há uma década em um esforço para corrigir o projeto agonizante, disse que nesses dez anos em que a NIF abriu novas fronteiras, ninguém se lembraria dos passos em falso. Ele compara o projeto a façanhas como a chegada à Lua, a construção da bomba atômica e a invenção do avião. “Tropeços não são incomuns quando você assume projetos de alto risco”, disse.

Moses acrescenta que a regra dos tropeços também se aplica às catedrais. Tendo crescido em Eastchester, nas proximidades de Nova York, ele notou que a Catedral Paróquia São João o Divino, em Manhattan, ainda estava em construção após mais de um século. Vale a pena, apesar dos atrasos? “É claro que sim”, disse. Levar em frente grandes projetos que desafiam a imaginação “é o que somos enquanto espécie”.

 

Crédito: Globo

 

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