Tecnologia Científica

Um pequeno satélite com uma vela solar pode alcançar um objeto interestelar
Um dos maiores desafios de engenharia para essa missão diz respeito à capacidade da vela solar de gerenciar o calor.
Por Scott Alan Johnston - 06/07/2021


Crédito: John Ballentine

Quando 'Oumuamua, o primeiro objeto interestelar já observado passando pelo sistema solar, foi descoberto em 2017, ele exibiu algumas propriedades inesperadas que deixaram os astrônomos coçando a cabeça. Sua forma alongada, a ausência de coma e o fato de ter mudado sua trajetória foram todos surpreendentes, levando a várias teorias concorrentes sobre sua origem: era um iceberg de hidrogênio exibindo liberação de gás ou talvez uma vela solar extraterrestre (desculpem, não é provável ) em uma viagem ao espaço profundo? Podemos nunca saber a resposta, porque 'Oumuamua estava se movendo muito rápido e foi observado tarde demais para dar uma boa olhada.

Pode ser tarde demais para 'Oumuamua, mas poderíamos estar prontos para o próximo visitante interestelar estranho, se quiséssemos. Uma espaçonave poderia ser projetada e construída para capturar tal objeto a qualquer momento. A ideia de um interceptor interestelar como este foi lançada por vários especialistas, e o financiamento para estudar tal conceito foi até concedido através do programa Innovative Advanced Concepts (NIAC) da NASA. Mas como exatamente esse interceptor funcionaria?

Um novo artigo lançado no ArXiv em 27 de junho explora um possível projeto de missão. Derivado do estudo do NIAC, a proposta sugere combinar a tecnologia de vela solar com a capacidade de miniaturizar sondas espaciais para tamanhos pequenos e leves.

Missões como a sonda IKAROS da JAXA para Vênus e o projeto LightSail 2 em andamento da Sociedade Planetária na órbita da Terra mostraram que as velas solares, que usam fótons do sol para acelerar, são sistemas de propulsão inteiramente viáveis. Da mesma forma, o uso bem-sucedido de CubeSats em missões interplanetárias foi demonstrado pelo Laboratório de Propulsão a Jato em 2018. Eles enviaram dois CubeSats, chamados de Mars Cube One (MarCO-a e MarCO-b), para acompanhar a sonda InSight em sua jornada para o vermelho planeta. O CubeSats funcionou perfeitamente.

Impressão artística do primeiro asteroide / cometa interestelar, 'Oumuamua.
Este objeto único foi descoberto em 19 de outubro de 2017 pelo telescópio
Pan-STARRS 1 no Havaí. Crédito: ESO / M. Kornmesser

Quando combinados, velas solares e CubeSats podem ser uma ferramenta poderosa para exploração.

Para interceptar um objeto interestelar, o artigo propõe que um CubeSat de navegação solar poderia ser lançado antes do tempo, 'estacionando' em uma órbita ao redor do sol, onde esperaria calmamente pela descoberta do próximo objeto interessante que valesse a pena perseguir. Um veículo de resposta rápida como este permitiria vários projetos de missão. Uma missão de cinco anos, por exemplo, poderia facilmente alcançar e estudar um objeto interestelar, enviando de volta à Terra o tipo de dados que falhamos em obter de 'Oumuamua. Por outro lado, uma espaçonave semelhante poderia até mesmo realizar uma missão de retorno de amostra, se dado um prazo mais longo de dez anos.

Um dos maiores desafios de engenharia para essa missão diz respeito à capacidade da vela solar de gerenciar o calor. O interceptor teria que viajar muito mais perto do sol do que qualquer teste de vela solar anterior, que geralmente usa alumínio revestido com Kapton. As propriedades deste material podem permitir que ele sobreviva a 0,15 UA do sol sem derreter, mas uma consideração cuidadosa terá que ser dada para proteger os mecanismos de controle e outros sistemas da espaçonave sem adicionar muito à massa da espaçonave. Muito pesado, a vela não será capaz de alcançar o alvo.

O valor de uma espaçonave interceptora como essa é bastante claro. Embora tenhamos visto apenas dois objetos interestelares até agora, eles provavelmente estão passando o tempo todo. Melhores telescópios colocados online nesta década nos ajudarão a encontrá-los, mas eles se movem rapidamente e não permanecem por muito tempo. Se quisermos estudar um objeto interestelar de perto, teremos que estar prontos para isso, e uma espaçonave interceptora de resposta rápida é provavelmente nossa melhor chance de sucesso.

 

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