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Equipe da Rosetta avista brilho que poderá ser módulo desaparecido


Ao ampliar a zona da elipse atual do CONSERT, podemos ver várias manchas brilhantes. Como só uma (no máximo) destas pode ser o Philae, a maioria deve estar associada com características superficiais do núcleo do cometa.
Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Enquanto a Rosetta continua a estudar o cometa em constante mudança, as equipes da missão têm tentado encontrar a posição do Philae no núcleo usando uma variedade de dados, incluindo imagens, medições do campo magnético e das ondas de rádio.

O Philae pousou na zona denominada Agilkia, na cabeça do Cometa 67P/C-G às 15:34 do dia 12 de novembro de 2014 e a confirmação chegou à Terra, via Rosetta, 28 minutos depois. Infelizmente, os arpões do Philae não dispararam e os parafusos revelaram-se insuficientes para segurar o módulo. Como resultado, o Philae ressaltou durante um voo de duas horas antes de finalmente descansar num local agora conhecido como Abydos.

Tanto a câmara de navegação da Rosetta como a câmara de alta-resolução OSIRIS identificaram com sucesso o primeiro ponto de pouso e a câmara ROLIS do Philae forneceu imagens do local a 9 metros de altitude. O "lander saltitão" foi posteriormente identificado em imagens da OSIRIS e NAVCAM pouco tempo depois de ter saído de Agilkia. Seguidamente pensou-se, graças a outra imagem do OSIRIS, que o Philae estivesse acima do horizonte de uma grande depressão conhecida como Hatmehit, na cabeça do cometa.

As medições do campo magnético pelo instrumento ROMAP do Philae forneceram mais detalhes sobre os eventos subsequentes à medida que o módulo voava acima do cometa, incluindo o "timing" exato dos vários pontos de contacto. Inicialmente, o módulo voou numa orientação estável, mas depois pensa-se que colidiu com uma característica superficial às 16:20, tendo começado a tombar. Um terceiro pouso ocorreu às 17:25, seguido de um salto muito mais curto de apenas alguns minutos, antes do Philae finalmente chegar a Abydos às 17:32. No geral, pensa-se que o Philae tenha viajado mais de um quilômetro a partir do seu ponto de contacto inicial.

As imagens obtidas pelas câmaras ROLIS e CIVA, bem como telemetria e dados enviados pelos instrumentos durante as quase 60 horas de operações à superfície, ajudaram a construir uma imagem do local de pouso final. Pensa-se que o módulo esteja numa zona de terreno áspero, inclinado contra um penhasco e maioritariamente à sombra.

Nos dias e semanas que se seguiram à aterragem, a equipa do OSIRIS continuou a procurar o Philae através do exame detalhado de novas imagens do cometa à medida que estas iam chegando. No entanto, isto provou ser uma tarefa árdua, dado o terreno acidentado, o pequeno tamanho do "lander" e a distância da Rosetta ao cometa.

As imagens de mais alta-resolução obtidas da região de interesse após a aterragem do Philae foram capturadas como parte de uma busca dedicada que teve lugar em meados de dezembro, a uma distância de aproximadamente 18 km da superfície do cometa. A esta distância, a câmara de ângulo estreito OSIRIS tem uma resolução de 34 centímetros por pixel. O corpo do Philae tem apenas 1 metro de comprimento, apesar das suas três pernas finas estenderem-se até 1,4 metros do seu centro.

Tendo em conta o tamanho, refletividade e orientação do Philae, bem como a "função propagação do ponto" ou resolução intrínseca da ótica da câmara, a equipa do OSIRIS espera que o Philae não tenha mais do que uns poucos pixeis nas suas imagens. A sua investigação da cabeça do Cometa 67P/C-G revelou muitos candidatos iniciais para o Philae sob a forma de pontos brilhantes com apenas alguns pixeis de largura.

A questão então é: qual destes candidatos, caso seja um deles, é o verdadeiro Philae?

Felizmente, existe mais informação disponível. A trajetória inicial do Philae, enquanto se afastava de Agilkia, pôde ser trabalhada a partir das imagens da OSIRIS. Isto limitou um pouco o problema, mas apenas até ao segundo salto.

Também foi possível afinar a localização final do "lander" usando sinais de rádio enviados entre o Philae e a Rosetta como parte da experiência CONSERT depois do pouso final. Combinando os dados do tempo de viagem do sinal entre os dois veículos, e sabendo a trajetória da Rosetta e o melhor modelo da forma do cometa, a equipa do CONSERT foi capaz de estabelecer a localização do Philae até uma elipse com aproximadamente 16 x 160 metros em tamanho, logo para lá da orla da depressão Hatmehit.

A elipse representa, com base no número de simulações, a melhor estimativa atual da equipa dos limites exteriores da provável posição do Philae, mas ainda estão a decorrer mais esforços para quantificar as coisas de forma mais rigorosa em termos da probabilidade estatística do Philae se encontrar dentro desta região. A localização da elipse também depende do modelo da forma assumida do cometa: tendo em conta que este está sempre a ser refinado, algumas revisões ligeiras da posição da elipse permanecem possíveis.

No entanto, a equipa do CONSERT exclui a maioria dos candidatos vistos. Mas existe pelo menos um candidato perto da elipse, bem como um número de outras manchas brilhantes na vizinhança.

"Nós identificamos vários candidatos em imagens do OSIRIS, tanto dentro da região de interesse do CONSERT como perto," afirma Holger Sierks, investigador principal do OSIRIS no Instituto Max Planck para a Investigação do Sistema Solar, na Alemanha.

Holger acrescenta: "Dito isto, é importante notar que a geometria de visão durante a nossa pesquisa de dezembro foi tal que a Rosetta estava 90º na direção Sol-cometa e em órbita do terminador. Os painéis solares do Philae podem ter sido bem iluminados, mas ainda ficarem escondidos no terreno acidentado do ponto de vista da Rosetta, tornando difícil ou impossível a detecção."

Além disso, ambas as características brilhantes são comuns à superfície do núcleo. O desafio de identificar o Philae é ainda mais difícil devido ao facto de muitas delas serem transitórias. Por exemplo, pequenas regiões do núcleo podem "cintilar" em condições de iluminação favoráveis, aparecendo assim em algumas imagens mas noutras não.

Para resolver este problema, os cientistas que trabalham com Philippe Lamy, membro da equipa da câmara OSIRIS e do Laboratório de Astrofísica de Marselha e do Instituto de Pesquisa de Astrofísica e Planetologia, França, começaram a estudar conjuntos especiais de imagens da OSIRIS.

Em particular, procuraram imagens obtidas antes e depois da aterragem do Philae sob condições de iluminação quase similares, a fim de reduzir as hipóteses de engano por reflexos de características superficiais transitórias. Dessa forma, caso algo novo aparecesse após o pouso, podia ser o Philae.

Ao analisar uma grande área que engloba a zona de aterragem esperada, a equipa identificou um candidato promissor que é observado em imagens obtidas nos dias 12 e 13 de dezembro, um mês após a aterragem de 12 de novembro, mas não numa imagem obtida no dia 22 de outubro.

Imagens adicionais mostram que a região que contém o candidato foi observada dia 22 de outubro a uma distância de 10 km do centro do cometa (aproximadamente 8 km da superfície) e nos dias 12 e 13 de dezembro a 20 km do centro (18 km da superfície).

As imagens do "depois" foram redefinidas e interpoladas para estarem à mesma escala das imagens do "antes": assim, a mancha brilhante cobre mais pixeis do que os dados originais.

"Apesar das imagens pré e pós-aterragem terem sido capturadas em diferentes resoluções espaciais, os detalhes da topografia local coincidem à exceção de um ponto brilhante presente nas imagens pós-pouso, o que sugere ser um bom candidato para o Philae," afirma Philippe Lamy. Ele acrescenta: "Esta mancha brilhante é visível em duas imagens diferentes obtidas em dezembro de 2014, claramente indicando que é uma característica real à superfície do cometa, não um artefacto do detetor ou uma partícula de poeira que se movimenta no primeiro plano."

Mas será que é realmente o Philae? Infelizmente, é impossível ter a certeza.

Por um lado, as análises realizadas no centro de operações do Philae sugerem que este candidato satisfaz um número de restrições em relação, por exemplo, à iluminação e visibilidade rádio nesta região.

Por outro, o candidato está localizado mesmo para fora da elipse atualmente identificada pelo CONSERT, apesar de, como mencionado anteriormente, os modelos melhorados da forma do cometa e da análise contínua dos dados do CONSERT poderem alterar a sua posição.

Adicionalmente, dado o relativamente longo espaço de tempo entre as imagens "antes" e "depois" (sete semanas), é possível que este objeto seja apenas uma mudança física nesse local, talvez material fresco recentemente exposto. A relativa falta de iluminação significativa nesta região, nessa altura, sugere que tais mudanças são improváveis, mas não podem ser totalmente eliminadas.

Em última análise, a identificação definitiva deste ou de quaisquer outros candidatos ao Philae necessita de imagens de mais alta-resolução, o que por sua vez significa "flybys" mais próximos. Isto poderá não ser possível a curto prazo, pois foram encontrados problemas na navegação perto do cometa, o que significa que a oportunidade para fazer passagens mais rasantes a muito menos que 20 km da superfície terá que ser adiada para mais tarde na missão. Mas depois da atividade do cometa diminuir, a Rosetta será capaz de, novamente, operar com segurança em estreita proximidade com o núcleo do cometa.

A outra possibilidade de refinar ainda mais a localização do Philae poderia surgir caso este recebesse energia suficiente para acordar da sua hibernação e retomar o estudo científico de 67P/C-G. Aí, o CONSERT poderia ser usado para realizar medições adicionais e reduzir significativamente as incertezas no que toca à localização do módulo de aterragem.

De momento, o Philae ainda permanece em hibernação, mas a equipa científica retém esperanças que, à medida que o cometa se aproxima do Sol na sua órbita, este receba energia suficiente para, durante as próximas semanas ou meses, acordar e transmitir um sinal até à Rosetta.

"As condições para o Philae acordar estão a ficar cada vez mais favoráveis à medida que o cometa se aproxima do Sol," afirma Stephan Ulamec, gestor do projeto do módulo de aterragem. " A equipa no centro de operações continua a preparar operações de longo prazo para o Philae e para os seus instrumentos, na esperança que acorde em breve."

Entretanto, a equipa continua a pesquisar todos os dados disponíveis. Patrick Martin, gestor da missão Rosetta na ESA, afirma: "o trabalho de acompanhamento, como por exemplo a identificação de candidatos noutras imagens capturadas a 20 km ou menos, bem como a reconstrução melhorada da topografia local, podem ajudar a restringir ainda mais a localização do Philae."

Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA, acrescenta: "a determinação, com precisão, da localização do 'lander' tem um grande valor científico, em particular para a Rosetta e para a experiência CONSERT, a fim de obter a melhor avaliação da estrutura interior do núcleo do cometa. O conhecimento da posição exata do Philae forneceria um contexto importante para as medições e informações valiosas para a sua eventual operação futura. Entretanto, a Rosetta continua a observar o cometa à medida que este aumenta de atividade."

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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