Sonda alienígenas podem já estar escondidas no nosso Sistema Solar, diz estudo.

Em 1949, o célebre matemático e físico John von Neumann apresentou uma série de conferências na Universidade do Illinois, onde introduziu a ideia de “construtor universal”.

A formulação foi mais tarde aprofundada, em 1966, no livro Teoria dos Autómatos Auto-Reprodutores, que reúne textos de von Neumann organizados e concluídos por um colega após a sua morte.

Nas décadas seguintes, investigadores ligados à Busca de Inteligência Extraterrestre (SETI) passaram a discutir de que forma civilizações muito avançadas poderiam recorrer a sondas auto-replicantes para explorar a galáxia. Como diversos estudos teóricos sugerem, um conjunto inicial de sondas lançado a partir de um único planeta poderia multiplicar-se e cobrir toda a galáxia ao longo de alguns éons.

Um trabalho mais recente do Professor Alex Ellery, da Universidade Carleton, vai mais longe: essas sondas poderão já ter passado pelo Sistema Solar - e algumas até poderão estar a operar aqui neste momento. No seu artigo, Ellery defende que futuras campanhas do SETI devem procurar tecnossinaturas características que este tipo de dispositivos inevitavelmente geraria.

Ellery é professor de Engenharia no Centro de Investigação em Auto-Replicação (CESER) e no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Universidade Carleton. Ao longo de vários estudos, tem analisado as sondas de Von Neumann como método plausível de exploração interestelar por civilizações avançadas e as consequências dessa hipótese para o SETI.

Neste trabalho mais recente, Ellery retoma três peças centrais: (1) a lógica por detrás do envio destas sondas, (2) as implicações para o paradoxo de Fermi, e (3) a forma como as necessidades de recursos condicionariam o seu comportamento - deixando, como efeito colateral, tecnossinaturas observáveis.

A partir do CESER, Ellery acompanha de perto as inovações tecnológicas que poderiam viabilizar a construção deste tipo de sistemas. Num estudo anterior, descreveu de que modo impressão 3D, auto-replicação e robótica poderão permitir que os humanos construam sondas de Von Neumann mais cedo do que se supunha.

Também desenvolveu uma análise detalhada sobre como engenheiros humanos poderiam impor limites ao número de gerações de cópias produzidas por cada sonda, para evitar um cenário de proliferação descontrolada - frequentemente associado à Hipótese Berserker.

Em artigos como estes, Ellery sustenta ainda que o SETI deveria dar prioridade à procura de sondas de Von Neumann e das tecnossinaturas associadas, em vez de se concentrar quase exclusivamente na abordagem clássica de procurar transmissões de rádio no céu nocturno.

Nesse enquadramento, o Sistema Solar surge como um ponto de partida lógico - em linha com recomendações semelhantes feitas pelo Professor Gregory L. Matloff no artigo “Sondas de Von Neumann: propulsão racional e calendarização da transferência interestelar”.

Matloff resumiu assim, na altura da publicação, o desafio de procurar objectos pequenos num espaço enorme:

O Sistema Solar é gigantesco e, em grande medida, continua por explorar; e as sondas podem ser muito pequenas. Podem existir em todo o lado: em crateras na Lua, ou “à espreita” no Cinturão de Asteróides e no Cinturão de Kuiper. Só o Cinturão de Kuiper tem cerca de 100 milhões de objectos, e examinámos apenas dois - um dos quais apresentou uma forma muito anómala.

Na mesma linha, Ellery propõe que investigadores do SETI e futuros exploradores façam uma pesquisa dedicada por vestígios de sondas extraterrestres. Para isso, argumenta, o primeiro passo é clarificar por que razão uma civilização enviaria sondas auto-replicantes.

Motivações

No artigo, Ellery aponta uma motivação que considera evidente: sobrevivência.

Esse impulso pode resultar do desejo de continuar para lá da fase de sequência principal da estrela de origem, do receio de destruição por uma civilização ainda mais avançada, ou do medo de que a própria evolução tecnológica acabe por ameaçar a existência dos seus criadores.

Em mensagem por correio electrónico, Ellery sintetizou assim por que motivo, em todos estes cenários, as sondas auto-replicantes seriam uma opção particularmente eficiente e credível:

Sondas extraterrestres seriam impulsionadas pela sobrevivência no seu ambiente local - seja a duração de vida da estrela na sequência principal, actividade tectónica, etc. - e por reconhecimento militar para avaliar ameaças e alianças.

Embora muitos de nós sejamos motivados pelo desejo de conhecimento (do qual o reconhecimento militar é um tipo), a ciência em si não é um grande motor. Nem o é o “instinto exploratório” - normalmente, a exploração tem por trás ganância ou fuga. Colombo queria encontrar uma rota para as riquezas do Catai, mas a América ficou no caminho.

Ellery acrescenta que estas sondas não estariam sujeitas às mesmas limitações que organismos biológicos. Isso aplica-se, por exemplo, à propulsão: sistemas avançados poderiam tolerar acelerações superiores a 9,8 m/s² (a aceleração gravitacional à superfície da Terra) sem necessidade de métodos “exóticos”.

Além disso, sondas interestelares não precisariam de provisões, nem de sistemas de suporte de vida bioregenerativos, nem de lidar com eliminação de resíduos. Em vez disso, poderiam recolher materiais ao longo do percurso.

Esses recursos poderiam ser extraídos em sistemas estelares (por exemplo, em cinturões de asteróides e/ou pequenos corpos rochosos e metálicos) ou a partir de objectos no meio interestelar, incluindo asteróides, cometas e planetas errantes.

Segundo Ellery, a combinação entre a necessidade de explorar/avaliar ameaças e a procura de matérias-primas tenderia a produzir comportamentos relativamente previsíveis - úteis para orientar a pesquisa de sondas.

Actividades prováveis das sondas de Von Neumann

Partindo das motivações, Ellery propõe que as actividades de sondas interestelares auto-replicantes seguiriam um padrão simples, dividido em seis etapas prováveis:

1. Escolha de alvos ricos em materiais: a sonda privilegiaria asteróides e luas comuns num sistema, por oferecerem matérias-primas acessíveis necessárias à construção universal.
2. Construção de sondas de prospecção: a partir desses recursos, fabricaria sondas de levantamento para cartografar o sistema extrasolar de forma abrangente, procurando recursos e ambientes potencialmente habitáveis.
3. Selecção e protecção de locais estratégicos: escolheria e asseguraria áreas particularmente ricas em recursos para instalar bases destinadas à auto-replicação.
4. Replicação e diversificação: iniciaria a produção de múltiplas cópias, incluindo sondas de prospecção e “sentinelas”.
5. Exploração detalhada e prolongada: usaria esse conjunto de sondas para um estudo de longo prazo do sistema extrasolar.
6. Execução de tarefas específicas: por fim, aplicaria instruções concretas, que poderiam incluir a construção de Cilindros de O’Neill para futuros colonos - idealmente evitando interferir com planetas possivelmente portadores de vida.

Ellery admite ainda uma tarefa alternativa (e especialmente polémica): a sementeira de planetas com organismos simples ou mais complexos - isto é, panspermia dirigida. Com base neste conjunto de actividades, conclui que uma estratégia deste tipo deixaria tecnossinaturas que futuras missões poderiam procurar.

Possíveis tecnossinaturas no Sistema Solar (Lua, asteróides e SETI)

No plano humano, prevê-se o regresso à Lua até ao fim desta década e, depois, missões tripuladas a Marte na década seguinte. Em paralelo, existem muitos planos para comercializar a Órbita Terrestre Baixa (LEO), o espaço cislunar e regiões mais distantes.

A expectativa é que estes esforços abram caminho a uma “Grande Migração” para o espaço, com povoamentos noutros corpos e “Ilhas no Espaço” (como os Cilindros de O’Neill e o Toro de Stanford).

Ellery sublinha que, para a exploração do Sistema Solar evoluir para industrialização comercial, é indispensável saber onde estão os recursos que tornam essa transição possível.

A plausibilidade de recursos asteroidais noutros sistemas

O autor começa por discutir recursos em asteróides, que considera tão prováveis em sistemas extrasolares quanto no nosso. Para além do Princípio Copernicano (a ideia de que a Terra e o Sistema Solar são típicos), há evidência empírica a apoiar esta hipótese.

Ellery cita estudos de partículas de poeira interplanetária pré-solar, observadas com nitretos metálicos, carbonetos, óxidos, silicatos e ligas ferro-níquel - os blocos de construção de planetas, planetesimais e asteróides.

Acrescenta ainda observações de planetesimais extrasolares a acumular-se em anãs brancas num raio de cerca de 650 anos-luz (aproximadamente 200 parsecs) da Terra: a composição é dominada por oxigénio, magnésio, silício e ferro, com concentrações menores de voláteis como carbono, enxofre e azoto - em linha com a composição típica de asteróides e luas no nosso Sistema Solar.

Por que motivo a Lua seria um alvo atractivo

Para além de asteróides, Ellery considera provável que sondas auto-replicantes se interessassem pela Lua e por corpos rochosos semelhantes, devido à sua composição (sílica, ferro-níquel e outros metais), em parte resultante de impactos de asteróides ao longo de vários milhares de milhões de anos.

No balanço final, Ellery entende que o processamento de asteróides seria difícil de distinguir de processos naturais, e que a Lua seria um local particularmente conveniente para centralizar operações de fabrico de sondas auto-replicantes.

Energia e “assinaturas” isotópicas

Ellery sugere ainda que estas operações seriam, com grande probabilidade, alimentadas por reactores nucleares, por serem uma fonte muito eficiente em combustível e com densidade energética praticamente ilimitada. Como exemplo, aponta o modelo Magnox, um reactor arrefecido a gás que utiliza urânio natural, grafite e dióxido de carbono como fluido de arrefecimento para troca de calor.

Segundo o autor, seria possível construir reactores deste tipo com recursos lunares, e a sua utilização poderia deixar assinaturas em rácios isotópicos de Tório-232, Neodímio-144 e/ou Bário-137.

No artigo, Ellery levanta ainda a possibilidade de um gesto deliberado:

Sugerimos também que, como antecipação de uma troca económica por recursos, uma sonda auto-replicante pode ter deixado artefactos enterrados juntamente com recursos asteroidais na Lua.
Esses “presentes” só seriam detectáveis e acessíveis quando se atingisse um certo limiar de sofisticação tecnológica.

Com esse argumento, defende que a Lua é um dos locais mais promissores para iniciar a procura de tecnossinaturas associadas.

O que procurar numa pesquisa prática

Ellery propõe que esta procura tire partido dos planos, já anunciados por várias agências espaciais, para criar um programa sustentado de exploração e desenvolvimento lunar. Na sua síntese:

Penso que tecnossinaturas mensuráveis estarão na Lua - rácios isotópicos invulgares de urânio ou tório à superfície e anomalias magnéticas no subsolo. Se começarmos a colonizar a Lua, iremos procurar recursos para utilizar, em particular níquel, cobalto e tungsténio, que são entregues por asteróides ao subsolo lunar.
Penso que, se tivermos sido visitados, um “presente” em troca da extracção dos nossos recursos pode estar escondido entre esses metais asteroidais. O presente poderia ser uma máquina de construtor universal com utilidade imediata e futura para qualquer civilização que colonize o seu sistema solar antes de avançar para viagens interestelares.

Duas implicações adicionais para o SETI e para a exploração humana

Uma consequência directa desta abordagem é metodológica: em vez de depender apenas de radiotelescópios, uma estratégia lunar orientada para tecnossinaturas pode integrar medições geoquímicas e geofísicas feitas no terreno. Por exemplo, cartografia de anomalias magnéticas do subsolo, espectrometria para identificar desvios em rácios isotópicos, e radar de penetração para localizar estruturas enterradas associadas a zonas ricas em metais.

Há também uma dimensão de governação e protecção planetária. Se a Lua ou regiões ricas em recursos no espaço cislunar puderem conter artefactos não humanos (ou sistemas ainda activos), qualquer exploração intensiva levanta questões sobre preservação, segurança e protocolos internacionais: quem decide como isolar, estudar ou eventualmente utilizar um possível “construtor universal” sem comprometer a ciência, a segurança e o direito espacial?

Conclusão

É frequente prever-se que, num futuro próximo, a exploração humana do Sistema Solar evoluirá para desenvolvimento comercial e para a criação de postos permanentes no espaço - e também noutros planetas e corpos celestes.

Antes de consolidarmos presença para lá da Terra e da LEO, pode fazer sentido olhar para além de locais de construção e matérias-primas. Uma pesquisa dedicada de tecnossinaturas pode revelar algo muito maior: sinais de que a humanidade não está sozinha no Universo.

Em termos gerais, o Sistema Solar tem sido relativamente negligenciado tanto nos esforços do SETI como, em particular, nas buscas por tecnossinaturas. O estudo referido encontra-se disponível como pré-publicação no arXiv.

Este texto foi originalmente publicado na Universe Today.