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Como a NASA irá prolongar as vidas das sondas Voyager a 18 bilhões de quilômetros da Terra


Conceito artístico de uma sonda Voyager. Imagem: NASA/JPL-Caltech

Por George Dvorsky

Lançadas há 42 anos, as sondas Voyager 1 e Voyager 2 agora estão explorando as partes externas no nosso sistema solar. Infelizmente, o fim das missões está a vista, mas a NASA tem um plano para manter as sondas operacionais o quanto for possível, até que a energia acabe por completo.

A Voyager 1 e 2 foram lançadas em 1977, com 16 dias entre uma e outra. Ambas as sondas visitaram Júpiter e Saturno, mas a Voyager 2 foi mandada em uma trajetória que a fez passar por Urano e Netuno.

Desde então, as sondas foram indo para cada vez mais longe no espaço, viajando a velocidades que se aproximam de 56 mil quilômetros por hora. As sondas estão agora mais de 18 bilhões de quilômetros distantes da Terra.

A Voyager 1, que foi mais longe, está tão distante que um sinal de rádio partindo da Terra e viajando na velocidade da luz demora 20 minutos para alcançar a sonda.

Como acontece com tudo que é bom, a missão histórica chegará ao fim em algum momento. As sondas devem funcionar até o meio de 2020 e, depois disso, elas não deverão mais ter energia suficiente para alimentar seus aquecedores. No futuro, os componentes à bordo irão congelar, transformando-as em pedaços de metal inúteis no espaço.


Um diagrama da missão Voyager 2 até agora, com a distância mostrada em AU – 1 AU é a distância média entre a Terra e o Sol. Imagem: NASA/JPL-Caltech

Embora o fim da missão seja inevitável, a NASA não dará descanso para as sondas. Como a agência detalha em um comunicado à imprensa, os engenheiros da Voyager estão considerando alguns ajustes que devem prolongar as vidas das sondas o máximo que for possível.

O novo “plano de gerenciamento de energia” da NASA tem como objetivo manter as sondas Voyager funcionando de uma maneira que os dados científicos ainda possam ser coletados na heliopausa, no limite entre o vento solar (as partículas liberadas pela coroa do Sol) e o espaço interestelar.

Está começando a ficar um pouco frio para as sondas, que correm o risco de congelar. Um tubo de combustível congelado, por exemplo, tornaria seus propulsores inoperantes, impossibilitando que as sondas orientem suas antenas e se comuniquem com a Terra. É por isso que elas estão equipadas com uma fonte de alimentação e algumas unidades de aquecimento, como explica a NASA:

Cada uma das sondas é alimentada por três geradores termoelétricos radioisótopos, ou RTGs, que produzem calor por meio da decomposição natural dos radioisótopos plutônio-238 e convertem esse calor em energia elétrica. Como a energia térmica do plutônio nos RTGs diminui e sua eficiência interna diminui com o tempo, cada nave espacial está produzindo cerca de 4 watts a menos de energia elétrica a cada ano. Isso significa que os geradores produzem cerca de 40% menos do que produziram no lançamento há quase 42 anos, limitando o número de sistemas que podem funcionar na espaçonave.

Com a diminuição da quantidade de energia (a expectativa é que os geradores termoelétricos radioisótopos não durem muito para além de 2025), a NASA está tendo que decidir quais componentes obtêm a energia necessária que iria para os aquecedores, e quais não.

Assim, o novo sistema de gerenciamento de energia da agência considera “múltiplas opções para lidar com a diminuição do fornecimento de energia em ambas as naves espaciais, incluindo o desligamento de aquecedores de instrumentos adicionais nos próximos anos”, observa a NASA.

A situação com a Voyager 2 é mais urgente porque ela tem mais instrumentos que requerem energia. Recentemente, os engenheiros da Voyager decidiram desligar o aquecedor que aquece o seu Subsistema de Raios Cósmicos (CRS). Este instrumento registra informações sobre o ambiente da sonda e como a heliosfera está interagindo com o vento solar que flui nesta região do espaço. O interessante é que o CRS da Voyager 2 não morreu completamente – ele ainda está gravando e retornando dados para a Terra, embora esteja operando em temperaturas abaixo daquelas em que foi testado na Terra.

“É incrível que os instrumentos das Voyagers tenham se mostrado tão resistentes”, disse Suzanne Dodd, diretora de projetos da Voyager, no comunicado à imprensa da NASA. “Estamos orgulhosos de que eles resistiram ao teste do tempo. A longa vida útil da nave espacial significa que estamos lidando com cenários que nunca pensamos que encontraríamos. Continuaremos a explorar todas as opções que temos para manter as Voyagers fazendo a melhor ciência possível”.

Outros instrumentos, incluindo dispositivos que medem plasma e campos magnéticos, ainda estão recebendo o calor de seus aquecedores. Pelo menos por enquanto.

Outra consideração importante são os propulsores da sonda, que são alimentados por hidrazina. Esses propulsores são críticos para as operações na medida em que giram a espaçonave por meio de pulsos minúsculos.

Dois anos atrás, a NASA precisou reorientar a Voyager 1, mas levou mais pulsos do que o normal, e precisou deles para acionar um conjunto de propulsores que não havia sido usado em 37 anos.

O episódio mostrou que os propulsores Voyager estão gradualmente enfraquecendo ao longo do tempo, e que um ajuste semelhante terá que ser feito na Voyager 2 – uma mudança que deve acontecer no final deste mês.

Mas qualquer pequeno ajuste irá ajudar, uma vez que a NASA tenta aproveitar até o último suspiro de vida que resta dessas sondas históricas, que estão fornecendo dados sem precedentes para análise científica.

“Ambas as sondas da Voyager estão explorando regiões nunca antes visitadas, então cada dia é um dia de descoberta”, disse o cientista do projeto Voyager, Ed Stone. “A Voyager vai continuar nos surpreendendo com novas descobertas sobre o espaço profundo”.

Quando morrerem, as sondas ainda viajarão pelo espaço profundo. Na velocidade atual, espera-se que elas passem pela Nuvem de Oort – a área na qual a gravidade do Sol já não domina – em cerca de 40 mil anos, ou dois anos-luz de distância da Terra.

Inabaláveis, as sondas poderiam eventualmente alcançar outro sistema estelar, incluindo um habitado por uma civilização extraterrestre inteligente. Se isso acontecesse, e se uma das sondas fosse interceptada, os alienígenas encontrariam um registro de ouro, dizendo-lhes que não estão sozinhos no universo.

FONTE: GIZMODO BRASIL

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