Sonda alienígena pode já estar em nosso sistema solar, diz estudo.

Em 1949, o célebre matemático e físico John von Neumann apresentou uma série de conferências na Universidade de Illinois nas quais propôs a ideia de um “construtor universal”.

A base teórica desse conceito foi aprofundada em 1966 no livro Teoria dos Autómatos Autorreplicantes, que reúne textos de von Neumann organizados e finalizados por um colega após a sua morte.

Nas décadas seguintes, investigadores ligados à Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI) passaram a discutir como civilizações tecnologicamente avançadas poderiam empregar sondas autorreplicantes para explorar a Via Láctea. Como diversos estudos teóricos indicam, sondas autorreplicantes (lançadas a partir de um único planeta) seriam capazes de se multiplicar e varrer toda a galáxia ao longo de alguns éons.

Pesquisas recentes do professor Alex Ellery, da Universidade Carleton, vão além: ele argumenta que essas sondas podem já ter passado pelo Sistema Solar - e que algumas talvez ainda estejam a operar por aqui. Num artigo recente, Ellery recomenda que futuras campanhas do SETI procurem as tecnossinaturas características que esse tipo de tecnologia tenderia a produzir.

Ellery é professor de Engenharia no Centro de Pesquisa em Autorreplicação (CESER) e no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Universidade Carleton. Em trabalhos anteriores, ele analisou as sondas de von Neumann como uma via plausível de exploração interestelar para civilizações avançadas e discutiu as consequências disso para o SETI.

No estudo mais recente, ele retoma (1) a lógica por trás do envio de sondas de von Neumann, (2) as implicações para o Paradoxo de Fermi, e (3) como as necessidades de recursos moldariam o “comportamento” dessas máquinas, deixando tecnossinaturas observáveis.

Como investigador do CESER, Ellery acompanha de perto as inovações que tornariam esse cenário tecnicamente viável. Num trabalho anterior, ele detalhou como impressão 3D, autorreplicação e robótica poderiam permitir que a humanidade construísse sondas de von Neumann mais cedo do que se costuma supor. Ele também avaliou como engenheiros humanos poderiam impor limites ao número de ciclos de replicação de cada sonda - uma forma de evitar que elas saiam do controlo, em linha com preocupações associadas à Hipótese do Berserker.

Em vários artigos, Ellery sustenta ainda que a procura por sondas de von Neumann e pelas tecnossinaturas que elas gerariam deveria ser uma prioridade no SETI, em vez de depender sobretudo da prática tradicional de vasculhar o céu noturno à procura de transmissões de rádio.

Essa mudança de foco inclui tratar o Sistema Solar como um ponto de partida lógico - ideia semelhante à defendida pelo professor Gregory L. Matloff no artigo “Sondas de von Neumann: propulsão racional e janela temporal de transferência interestelar”.

Matloff afirmou, na época, ao portal Universo Hoje:

O Sistema Solar é enorme e, em grande parte, inexplorado - e as sondas poderiam ser muito pequenas. Elas poderiam estar em toda a parte: em crateras na Lua, ou escondidas no Cinturão de Asteroides e no Cinturão de Kuiper. Só no Cinturão de Kuiper existem 100 milhões de objetos, e examinámos apenas dois, sendo que um deles era muito anómalo no seu formato.

Na mesma linha, Ellery considera como investigadores do SETI e futuros exploradores poderiam procurar evidências de sondas extraterrestres por meio de uma busca dedicada. Para isso, ele propõe começar pelo essencial: por que uma civilização enviaria sondas autorreplicantes?

Motivações para enviar sondas de von Neumann

No artigo, Ellery aponta que a motivação mais evidente para uma espécie investir em exploração interestelar é a sobrevivência.

Isso pode ser impulsionado por diferentes factores: o desejo de persistir para além da fase de sequência principal da sua estrela; o risco de destruição por uma civilização mais avançada; ou o receio de que a própria evolução tecnológica acabe por ameaçar os seus criadores.

Em mensagem por correio eletrónico ao Universo Hoje, Ellery sintetizou por que, nesses cenários, sondas autorreplicantes seriam o meio mais eficiente e plausível de garantir continuidade civilizacional:

Sondas extraterrestres seriam movidas pela sobrevivência no seu ambiente local - seja pela duração da vida de uma estrela na sequência principal, actividade tectónica, etc. - além de reconhecimento militar para avaliar ameaças e alianças.
Embora muitos de nós sejamos motivados pelo conhecimento (e reconhecimento militar é um tipo disso), ciência, por si só, não é um grande motor. Nem o “instinto de exploração”: normalmente, ganância ou fuga sustentam a exploração. Colombo queria encontrar uma rota para as riquezas do Catay, mas a América estava no caminho.

Ellery também enfatiza que tais sondas não sofreriam as mesmas limitações que organismos biológicos. Isso aparece, por exemplo, na propulsão: máquinas avançadas poderiam tolerar acelerações superiores a 9,8 m/s² (a gravidade na Terra) e não dependeriam, necessariamente, de tecnologias de propulsão “exóticas”.

Além disso, sondas interestelares não precisariam de provisões, nem de sistemas de suporte de vida biorregenerativos, nem de lidar com eliminação de resíduos. Em vez disso, poderiam obter matérias-primas durante o trajecto.

Esses recursos poderiam ser extraídos de sistemas estelares (como cinturões de asteroides e corpos rochosos metálicos menores) ou de objetos no meio interestelar, incluindo asteroides, cometas e planetas errantes.

A combinação entre exploração/avaliação de ameaças e a necessidade de recursos, argumenta Ellery, levaria a padrões de actuação previsíveis - úteis para orientar a busca por sondas autorreplicantes.

Actividades prováveis das sondas autorreplicantes (sondas de von Neumann)

Partindo das motivações, Ellery propõe que a operação de sondas autorreplicantes tenderia a seguir um roteiro básico, organizado em seis etapas prováveis.

1. Seleção de alvos ricos em matéria-prima: inicialmente, a sonda daria preferência a asteroides e luas comuns num sistema, por serem fontes acessíveis de materiais brutos necessários ao construtor universal.
2. Fabrico de sondas de levantamento: com esses materiais, construiria sondas de prospecção para mapear de forma abrangente recursos e ambientes potencialmente habitáveis no sistema extrassolar.
3. Escolha e proteção de locais estratégicos: a seguir, identificaria e asseguraria áreas com alta disponibilidade de recursos para estabelecer bases de autorreplicação.
4. Replicação e diversificação de unidades: então passaria a fabricar cópias adicionais, incluindo sondas de levantamento e unidades sentinela.
5. Exploração detalhada e prolongada: com esse conjunto de máquinas, realizaria investigações de longo prazo do sistema extrassolar.
6. Execução de tarefas específicas: por fim, cumpriria instruções de missão, que podem incluir a construção de Cilindros de O’Neill para futuros colonos - idealmente sem interferir em planetas potencialmente habitáveis.

Ellery menciona ainda uma tarefa alternativa e bastante controversa: semear planetas com organismos simples ou complexos, isto é, Panspermia Dirigida. A partir desse leque de actividades, ele conclui que tais sondas inevitavelmente deixariam tecnossinaturas que pesquisas futuras poderiam procurar.

Tecnossinaturas possíveis no Sistema Solar: Lua, asteroides e energia nuclear

Ellery contextualiza esse debate com tendências actuais da exploração espacial humana. Para além do regresso à Lua até ao fim desta década e do envio de missões tripuladas a Marte na próxima, há vários planos para comercializar a Órbita Baixa da Terra (OBT), o espaço cislunar e regiões mais distantes.

A expectativa é que esse movimento facilite uma “Grande Migração” para o espaço, com assentamentos permanentes noutros corpos e “Ilhas no Espaço” (como os Cilindros de O’Neill e o Toro de Stanford).

Segundo Ellery, para a exploração do Sistema Solar evoluir para uma industrialização comercial consolidada, será indispensável saber onde estão os recursos necessários para sustentar essa transição.

Ele começa pelos recursos de asteroides, que provavelmente são tão abundantes noutros sistemas planetários quanto no nosso. Para além do Princípio Copernicano - a ideia de que a Terra e o Sistema Solar não são excepcionais - existe evidência relevante a favor dessa suposição.

Um exemplo vem de estudos sobre partículas de poeira interplanetária pré-solar, observadas com nitretos metálicos, carbonetos, óxidos, silicatos e ligas de ferro-níquel - componentes fundamentais na formação de planetas, planetesimais e asteroides.

Além disso, planetesimais extrassolares vistos a acrescer sobre anãs brancas num raio de 650 anos-luz (200 parsecs) da Terra revelaram composição predominantemente de oxigénio, magnésio, silício e ferro, com concentrações menores de voláteis como carbono, enxofre e azoto - muito semelhante à de asteroides e luas do Sistema Solar.

Para além dos asteroides, Ellery considera provável que sondas autorreplicantes se interessem pela Lua e por corpos rochosos semelhantes devido à composição (sílica, ferro-níquel e outros metais), em parte explicada por impactos de asteroides ao longo de milhares de milhões de anos.

No entanto, ele ressalta um ponto crucial: o processamento de material asteroidal pode ser difícil de distinguir de processos naturais. Por isso, a Lua surgiria como um candidato particularmente forte para uma base onde sondas de von Neumann centralizariam operações de fabrico.

Ellery sugere também que essas operações seriam, com grande probabilidade, alimentadas por reatores nucleares, por serem fontes altamente eficientes em combustível e com densidade energética praticamente ilimitada. Ele cita, como exemplo, reatores do tipo Magnox, arrefecidos a gás e capazes de usar urânio natural, grafite e dióxido de carbono como fluido de troca térmica.

Segundo a análise, tais reatores poderiam ser construídos com recursos lunares e deixariam assinaturas de rácios isotópicos envolvendo Tório-232, Neodímio-144 e/ou Bário-137.

Ele escreve:

Também sugerimos que, em antecipação a uma troca económica por recursos, uma sonda autorreplicante pode ter deixado artefactos enterrados junto de recursos asteroides na Lua.
Tais “presentes” seriam detetáveis e acessíveis apenas quando um limiar de sofisticação tecnológica fosse atingido.

Esse conjunto de factores torna a Lua, para Ellery, um lugar especialmente promissor para iniciar a procura por tecnossinaturas associadas.

Ele acrescenta que essas buscas podem aproveitar os planos da NASA e de outras agências para estabelecer “um programa sustentado de exploração e desenvolvimento lunar”. Ellery resume assim:

Acredito que tecnossinaturas mensuráveis estarão na Lua: rácios isotópicos incomuns de Urânio ou Tório na superfície e anomalias magnéticas no subsolo. Se começarmos a ocupar a Lua, vamos procurar recursos para utilizar, especificamente níquel, cobalto e tungsténio, que são entregues por asteroides ao subsolo lunar.
Acho que, se fomos visitados, um presente em troca da mineração dos nossos recursos pode estar escondido entre esses metais asteroides. O presente poderia ser uma máquina de construtor universal com utilidade imediata e futura para qualquer civilização que esteja a estabelecer-se no seu sistema solar antes de partir para empreendimentos interestelares.

Uma etapa adicional - indispensável para evitar interpretações erradas - é desenhar levantamentos capazes de separar sinais de actividade humana dos que não se encaixam nos nossos padrões industriais. Em termos práticos, isso implica cruzar mapas geológicos e magnéticos, medições isotópicas e registos de contaminação por missões anteriores, reduzindo falsos positivos à medida que a presença humana na Lua aumentar.

Também vale considerar que uma busca por tecnossinaturas na Lua precisará conviver com princípios de protecção planetária e com regras claras de acesso a áreas de alto interesse científico. Se a comercialização do espaço acelerar, a coordenação internacional para catalogar anomalias antes de grandes obras de extração pode ser decisiva para não destruir, inadvertidamente, evidências raras.

No curto prazo, prevê-se que a exploração humana do Sistema Solar avance para desenvolvimento comercial e a criação de postos permanentes no espaço - e também em planetas e outros corpos celestes.

Antes de consolidarmos presença além da Terra e da Órbita Baixa da Terra (OBT), talvez devêssemos procurar não apenas recursos e locais de construção. Uma busca dedicada por tecnossinaturas pode revelar algo muito maior: indícios de que a humanidade não está sozinha no Universo.

De forma geral, o Sistema Solar tem sido relativamente negligenciado tanto nos esforços do SETI como nas buscas específicas por tecnossinaturas. A pesquisa de Ellery reforça a ideia de que o “quintal de casa” pode ser, paradoxalmente, um dos melhores locais para começar.

Este estudo está disponível como pré-publicação no arXiv.

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.