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    Estilingue orbital dinâmico:uma ideia legal para alcançar um visitante interestelar
    p Crédito:Observatório Europeu do Sul, M. Kornmesser

    p Pobre, humanidade estúpida. p Costumávamos pensar que éramos o centro de tudo. Isso não foi há muito tempo, e embora tenhamos feito grandes avanços em nossa compreensão de nossa situação aqui no espaço, ainda temos pontos cegos enormes.

    p Para um, só agora estamos acordando para a realidade dos objetos interestelares que passam pelo nosso sistema solar.

    p Em 2017, "Oumuamua veio para uma breve visita e foi confirmado como um objeto interestelar. Ele nunca vai voltar, e vai passar uma eternidade viajando pelo universo.

    p Então, há poucos meses atrás, detectamos nosso primeiro cometa interestelar. Um astrônomo amador e engenheiro de telescópio em uma festa estelar o descobriu, e foi nomeado após ele. Seu nome era Gennadiy Borisov, e agora é chamado de Comet 2L / Borisov. Muito legal.

    p Mas esses objetos são difíceis de estudar. Eles aparecem e saem rapidamente. O cometa Borisov, em particular, estava viajando muito rapidamente, a 32,2 km / s (20 mp / s) em relação ao sol quando em direção ao nosso sistema solar.

    p Então, que tal enviar uma espaçonave para visitar um desses visitantes interestelares?

    p Gennady Borisov, que mora em Naunchniy, perto do Observatório da Crimeia, na Ucrânia, descobriu o cometa C / 2013 N4 em 8 de julho. Ele é mostrado aqui com seus dois telescópios. Crédito:Oleg Bruzgalov

    p Isso é algo que Richard Linares, professor assistente do Departamento de Aeronáutica e Astronáutica (AeroAstro) do MIT, tem pensado. Ele teve uma ideia.

    p Ele está desenvolvendo uma ideia para um "estilingue orbital dinâmico para encontro com objetos interestelares". Agora a NASA está se envolvendo. O Programa de Conceitos Avançados Inovadores da NASA (NIAC) fornece financiamento para "conceitos aeroespaciais inovadores que podem permitir e transformar missões futuras." O NIAC selecionou a proposta de pesquisa de Linares para o financiamento da primeira fase.

    p O NIAC é uma entidade bem conhecida nos círculos das ciências espaciais. Eles financiaram estudos sobre coisas como sondas espaciais movidas por propulsão nuclear leve, sistemas de retorno de amostra para ambientes extremos, um orbitador e módulo de aterrissagem Plutão alimentado por unidade de fusão direta, e dezenas de outros.

    p Em um comunicado à imprensa do MIT, Linares disse:"Existem muitos desafios fundamentais na observação de ISOs da Terra - eles geralmente são tão pequenos que a luz do sol precisa iluminá-los de uma certa maneira para que nossos telescópios até mesmo detectem. "

    p Não só a luz é um problema, assim é a velocidade do objeto.

    p "E eles estão viajando tão rápido que é difícil se juntar e lançar uma missão da Terra na pequena janela de oportunidade que temos antes que ela acabe, "Linares disse." Teríamos que chegar lá rápido, e as tecnologias de propulsão atuais são um fator limitante. "

    Crédito:Universo Hoje
    p Então, qual é o seu estilingue orbital dinâmico, e como isso funcionaria?

    p A ideia gira em torno de velas solares. As velas solares são uma tecnologia de propulsão baseada na pressão estelar, ou a pressão dos fótons do sol. Usando uma luz, material reflexivo para capturar esses prótons, bem como a vela de um veleiro pega o vento, nave espacial pode ser impulsionada através do espaço. Veja a espaçonave LightSail 2 da Planetary Society, por exemplo.

    p As velas solares têm suas limitações. Eles são eficazes com espaçonaves muito leves. Mas uma espaçonave leve faz parte do conceito de Linares.

    p O conceito de Linares veria uma frota de satélites estáticos nas bordas de nosso sistema solar. Eles teriam uma relação massa / área de vela muito baixa. Mesmo nas bordas do nosso sistema solar, há luz solar suficiente para impulsionar uma espaçonave a vela solar, contanto que a vela seja grande o suficiente e a massa da espaçonave pequena o suficiente.

    p Esta frota de sentinelas manteria suas posições até que detectássemos um ISO de entrada. Linares os chama de estatitos, e uma vez que eles estão estacionários, seu status inicial tem velocidade zero. Isso é parte do truque, e de acordo com um comunicado de imprensa, "uma vez lançado, a energia armazenada na vela solar alavancaria a atração gravitacional do sol para lançar o statite em uma trajetória de queda livre em direção ao ISO, permitindo que ele se atualize. "

    p Se as coisas correram bem, a espaçonave poderia então despachar um nano-satélite para orbitar o ISO e treinar seus sensores nele. Não haveria necessidade de desaceleração da espaçonave principal, o que complicaria enormemente a missão.

    p Para garantir a melhor cobertura do nosso sistema solar, O professor assistente do MIT, Richard Linares, prevê uma constelação de "estados" que se comunicam e trabalham juntos, apenas ativando o statite na posição ideal para voar ou se encontrar com um objeto interestelar com sucesso. Outros statites na constelação podem continuar esperando o próximo ISO aparecer. Crédito:Richard Linares, MIT

    p "As missões de sobrevôo tendem a ser mais fáceis porque não exigem que você diminua a velocidade - você passa voando pelo objeto e tenta obter o máximo de fotos possível naquela janela, "diz Linares." Uma missão de encontro é mais difícil porque você tem que diminuir a velocidade e igualar a velocidade do objeto para que você possa ficar com ele por um tempo. Mas quanto mais você pode ficar em torno do objeto interestelar, o melhor conjunto de dados que você pode coletar. A boa ciência acontece de perto. "

    p Linares não é o único cientista por trás desse conceito. Existem três outros pesquisadores envolvidos, incluindo Damon Landau no JPL. A equipe está levando um período de nove meses para trabalhar em seu conceito. Eles precisam entender se é realmente viável ou não, e eles precisam concretizar seu conceito.

    p Se este conceito pode ou não dar frutos, não há dúvida sobre o valor científico de estudar uma ISO de perto.

    p "O estudo de perto de um corpo interestelar revolucionaria nossa compreensão da formação e evolução do planeta, "disse o membro da equipe Benjamin Weiss do Departamento da Terra, Ciências Atmosféricas e Planetárias no MIT. "Pela primeira vez, poderíamos obter medições sensíveis da composição em massa de outros sistemas solares. Também poderíamos aprender com que rapidez e como comumente os objetos transitam entre sistemas solares, que nos dirá a viabilidade da transferência interestelar de vida. "

    p O NIAC aprovou o conceito para a Fase Um, um estudo de nove meses para determinar a viabilidade. Se tudo correr bem, O NIAC pode aprovar uma nova Fase Dois, em seguida, um estudo de Fase Três. Isso daria à equipe mais tempo para desenvolver o conceito.

    p Os prêmios NIAC são um negócio complicado. Algumas ideias podem parecer estranhas à primeira vista, portanto, pode haver uma linha tênue entre financiável e não financiável. A missão Apollo à lua teria sido financiada pelo NIAC? É um experimento de pensamento divertido.

    p Uma ilustração da nave Light Sail 2 com suas velas solares implantadas. A Light Sail 2 é provavelmente a espaçonave de vela solar mais conhecida. Crédito:Josh Spradling / The Planetary Society

    p "Ganhar um prêmio NIAC como este é muito prestigioso, mas também muito difícil, porque o proponente tem que caminhar sobre uma linha tênue entre uma ideia inovadora que soa quase como ficção científica enquanto é baseada na física real, "diz Olivier de Weck, professor de aeronáutica e astronáutica e de sistemas de engenharia no MIT. "O professor Linares e seus colegas fizeram isso perfeitamente, e este conceito permitirá o estudo das ISOs de uma forma sem precedentes, essencialmente equilibrando as duas coisas principais que obtemos do nosso sol de novas maneiras:gravidade e radiação. "

    p Tem havido alguma investigação científica sobre "Oumuamua e o cometa Borisov, mas não havia muito tempo para observações.

    p Mais ou menos um mês atrás, dois cientistas publicaram um artigo sobre "Oumuamua. Eles mostraram que ele poderia ter sido ejetado de seu sistema solar natal depois que seu corpo original foi dilacerado pela fragmentação das marés.

    p Também em abril de 2020, outro artigo mostrou que o Cometa 2L / Borisov se formou em um ambiente muito frio. Esse artigo mostrou que Borisov continha muito mais monóxido de carbono do que cometas de nosso próprio sistema solar.

    p Mas essas são apenas dicas tentadoras sobre a natureza dos objetos interestelares.

    p Estamos em desvantagem ao estudar essas ISOs, porque eles vêm e vão tão rapidamente. Se Linares e sua equipe puderem desenvolver uma maneira de estudá-los, então devemos fazer isso. Não parece que seria uma proposta extremamente cara.

    p Uma imagem de Hubble do cometa 2IBorisov de outubro de 2019. Crédito:NASA, ESA, e D. Jewitt (UCLA)

    p Se pudermos aproveitar nossa tecnologia atual para entender melhor esses objetos estranhos, aprenderemos mais sobre outros sistemas solares, e quão diferentes - ou semelhantes - eles podem ser.

    p E então seremos muito menos estúpidos.


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