Missões Espaciais

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Missões Espaciais

Uma missão espacial a um cometa visa o estudo da interação do plasma cometário com a matéria e o campo magnético interplanetário, assim como o processo de ionização desse plasma com o vento solar. A escolha do cometa a ser explorado é primordial, havendo maior interesse científico naquele descoberto recentemente, pois sua composição química não deve ter sido alterada pela radiação solar. Por outro lado, um cometa periódico é um alvo mais propício de ser atingido porque possui diminuta inclinação, permanecendo nas proximidades da eclíptica. Neste caso, uma sonda espacial pode ser lançada para alcançar um cometa periódico com velocidade relativa bastante reduzida possibilitando um consumo energético consideravelmente inferior. Uma outra condição é que o cometa tenha bastante brilho no momento do seu encontro com a nave exploratória, de tal modo que seja possível observar seu espectro do solo terrestre.

A primeira sonda a interceptar um cometa foi o ICE (International Cometary Explorer), originalmente conhecida como ISEE-3 (International Sun-Earth Explorer). Ela foi desviada em direção à cauda do cometa 21P/Giacobini Zinner, passando por ele em setembro de 1985. Esta alteração na trajetória deste satélite foi para compensar a queda do prestígio norte-americano na corrida espacial, que impediu a construção de uma sonda rumo ao cometa Halley.

ICE (arte)

A missão ao cometa Halley, apesar de sua importância, foi uma das mais difíceis, pois consumiu grande quantidade de energia devido ao movimento retrógrado efetuado por ele em torno do Sol e sua velocidade orbital no periélio de aproximadamente 55 km/s. Várias sondas viajaram em direção ao cometa Halley, alcançando-o em 1986, com o objetivo de determinar a natureza química e estrutura física do núcleo, de descrever a composição de sua cauda de poeira e íons, e de analisar os processos e mudanças que ocorrem no envoltório gasoso sob influência do vento solar. Foram duas sondas russas (Vega 1 e Vega 2), duas japonesas (Sakigake e Suisei) e uma europeia (Giotto).

Vega Suisei/Sakigake Giotto

A sonda Giotto recebeu esta denominação em homenagem ao pintor italiano que realizou a primeira representação do cometa Halley em 1301, no célebre afresco "Adoração dos Magos" de Giotto di Bondone que está atualmente na capela Scrovegni. A sonda Giotto passou em torno de 600 km do núcleo do cometa Halley em março de 1986 e verificou que ele reflete cerca de 4% da luz diretamente incidente. Logo após, passou a cerca de 200 km do cometa Grigg-Skjellerup, em julho de 1992.

Núcleo do Halley Afresco Adoração dos Reis Magos

Algumas sondas flagraram fatos inesperados, tais como a sonda Galileo que mostrou o impacto espetacular do cometa Shoemaker-Levy 9 com o planeta Júpiter em julho de 1994, e a sonda Ulysses que transpôs a longa cauda do cometa Hyakutake em 1996.

Galileo Shoemaker Levy Impacto em Júpiter

Cometa Hyakutake Ulysses

A missão Deep Space 1 da NASA utilizou pela primeira vez a propulsão iônica e, após passar a 26 km do asteróide 9969 Braille em julho de 1999, observou a 2.200 Km o cometa Borrelly em setembro de 2001 verificando que o núcleo cometário não estava localizado na região central da coma, pois o material era ejetado para o espaço de um lado do núcleo. Outro aspecto interessante do cometa Borrelly que a sonda Deep Space 1 examinou foi o seu albedo, de apenas 2,4 a 3%, considerado o objeto mais escuro já descoberto no Sistema Solar.

Logotipo da missão Deep Space 1 Cometa Borrelly

A missão Contour (Comet Nucleus Tour) da NASA lançada em julho de 2002 foi abandonada devido a perda de contato com a nave em dezembro do mesmo ano, cujo objetivo era explorar o cometa Encke, o de menor período ao redor do Sol, e o cometa Schwassmann-Wachmann 3.

A missão Stardust da NASA em janeiro de 2004 atravessou a 150 km da coma do cometa Wild-2 coletando partículas de poeira que foram analisadas após o seu retorno à Terra em 2006. Em 2007, a NASA decidiu reaproveitar a nave para uma missão, denominada Stardust NExT (New Exploration of Tempel 1), que realizou um contato com o cometa Tempel 1 em 14 de fevereiro de 2011.

Contour Stardust (arte) Cometa Wild-2

A missão Deep Impact da NASA lançada em janeiro de 2005 consistiu de duas sondas. A sonda principal teve a finalidade de sobrevoar o cometa Tempel 1 obtendo dados espectrais e imagens. Uma outra sonda de 370 Kg chocou-se com o núcleo do cometa a 10 km/s no dia 4 de julho de 2005. Este impacto produziu uma cratera de aproximadamente 25 m de profundidade e 100 m de diâmetro, liberando uma energia da ordem de 18,5 GJ, equivalente a 4,8 toneladas de TNT.

Logotipo da missão Deep Impact Cometa Tempel 1

A NASA pretendia estender a sonda até o cometa Boethin para visitá-lo em 2008, cujo núcleo tem 1,6 quilômetro de diâmetro. Ele havia sido visto durante suas passagens anteriores pelo interior do Sistema Solar, mais recentemente em 1986. Porém, no final de 2007, o astro havia se partido em pedaços menores, tornando inviável a sua exploração. A NASA então decidiu deslocar a sonda Deep Impact no encalço do Hartley 2, um cometa periódico de 1,2 km de diâmetro, 3 x 10¹¹ Kg de massa e período de 6,5 anos. Esta missão denominada EPOXI, que é uma combinação de Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh) e Deep Impact Extended Investigation (DIXI), alcançou o cometa em 4 de novembro de 2010 obtendo imagens à 700 quilômetros de distância.

Cometa Hartley 2 visto da Deep Impact

Uma missão interessante foi da sonda Rosetta da ESA lançada em 2 de Março de 2004, que inicialmente tinha a pretensão de ir até o cometa Wirtanen, mas foi alterada para explorar o cometa periódico 67P/Churyumov-Gerasimenko que tem um núcleo com diâmetro médio de 4 km e período de 6,6 anos.

Rosetta Módulo Philae

A sonda Rosetta alcançou o cometa em 6 de Agosto de 2014, e com os dados obtidos foi possível calcular a forma, a posição, o tamanho e a rotação do núcleo. O núcleo do cometa tem uma forma estranha, dominada por um par de lóbulos unidos. O local escolhido chamado Agilkia foi onde o módulo Philae de 100 kg pousou no dia 12 de Novembro de 2014, logo após de se separar da nave principal a cerca de 22,5 km de altura. A gravidade local é milhões de vezes menor que a da Terra, e a temperatura é reduzida variando de -50 °C a -170 °C. O auge da missão ocorreu quando o cometa se aproximou do Sol em 13 de Agosto de 2015, provocando o aumento da temperatura e gerando fortes jatos de gás e poeira.

Após 12 anos e um percurso de cerca de 7,9 bilhões de quilômetros pelo espaço, a sonda Rosetta, primeira nave da história a orbitar um cometa ativo, encerrou no dia 30 de Setembro de 2016 sua missão ao deixar de enviar sinal à Terra, depois de uma colisão programada com o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko