Impressão artística da Rosetta enquanto ela voava pelo asteróide Steins em 5 de setembro, Imagem 2008 de C. Carreau, cortesia da ESA À espreita no interior remoto do nosso sistema solar estão duas coleções de corpos gelados, os restos congelados dos anos de formação de nosso sistema solar. 1, a Cinturão Kuiper , Rola o Sol um pouco além da órbita de Netuno. O outro, a Nuvem de Oort , circunda o espaço local em algum lugar entre 5, 000 e 100, 000 unidades astronômicas de distância do sol (1 UA é igual à distância média da Terra-sol, cerca de 93 milhões de milhas, ou 150 milhões de quilômetros). Quando um habitante gelado de qualquer comunidade frígida parte em busca de aventura no sistema solar interno, nós o chamamos de cometa.
Os gregos antigos desconfiavam dessas "estrelas" hippies "de cabelos compridos" como presságios erráticos de má sorte, mas os astrônomos modernos valorizam os cometas pelos vislumbres que oferecem do passado do sistema solar. Tão congelado, objetos primitivos cobertos por substâncias voláteis, eles atuam como armazenamento refrigerado para os blocos de construção de nosso sistema solar. Como repositórios de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio que constituem os ácidos nucléicos e aminoácidos, eles também podem ajudar a explicar como a vida surgiu em nosso planeta [fonte:ESA].
Nosso conhecimento sobre cometas aumentou nas últimas décadas, alimentado por uma sucessão de espaçonaves voando para, encontro com e até mesmo bater nas bolas de gelo sujas [fonte:ESA]:
Quanto mais perto podemos chegar, melhor:o brilho de um cometa empalidece perto do brilho de seu fundo estrelado, portanto, desafia a observação fácil de observatórios orbitais ou terrestres. Obedientemente ilumina de outgassing , alijando o material conforme ele balança em direção ao sol, mas então uma nuvem circundante de gás e poeira, ou coma , obscurece visões de seu núcleo.
Com a Missão Internacional Rosetta, pousamos uma espaçonave no cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko em novembro de 2014 com planos de dar a volta ao sol.
A nave tinha que ser tão ágil quanto um piloto de ônibus espacial e quase tão autossuficiente quanto uma tripulação de estaleiradores de perfuração de petróleo, pois sua abordagem teve que evitar o que quer que o cometa tenha lançado e sua conexão de rádio com o controle da missão aproximou-se de um atraso de 50 minutos [fonte:ESA]. Agora implantado, a dupla de orbitador e módulo de pouso tentará resolver algumas das muitas questões não respondidas em torno dos cometas e a formação de nosso sistema solar.
Impressão artística da Roseta chegando ao cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko em agosto de 2014 Imagem de C. Carreau, cortesia da ESA Pegando um cometa em alta velocidade, muito menos pousando em um, requer um jogo de bilhar em uma escala astronômica. Imagine chicotear um rolamento de esferas em um círculo na ponta de uma corda. Agora imagine tentar acertar o rolamento com outra corda e rolamento de esferas. Agora experimente o tamanho:Se essa corda medir 1 jarda (0,9 metros) de comprimento, então, os dois rolamentos de esferas medem uma escala equivalente a 10 nanômetros e 4 picômetros, menor do que uma molécula de anticorpo e um átomo de hidrogênio.
Agora vamos falar de velocidade e potência. Rosetta é uma caixa de alumínio medindo 9,2 x 6,9 x 6,6 pés (2,8 x 2,1 x 2,0 metros) e pesando cerca de 6, 600 libras (3, 000 quilogramas) no lançamento. Os cientistas de vôo precisavam da nave para capturar o cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, uma protuberância assimétrica medindo aproximadamente 2 x 3 milhas (3 x 5 quilômetros) e viajando em um clipe de até 83, 885 mph (135, 000 kph) [fontes:ESA; ESA].
Só há um problema:não fazemos espaçonaves capazes de fazer isso. Em vez de, A Rosetta lançou-se pela primeira vez em uma órbita de estacionamento ao redor da Terra em um foguete Ariane 5. Em seguida, partiu em uma missão loop-the-loop de 10 anos através do sistema solar, tomando emprestado a velocidade de estilingues gravitacionais passando por Marte (em 2007) e a Terra (em 2005, 2007, 2009). Ao atravessar o cinturão de asteróides principal, Rosetta também fez observações de asteróides 2.867 Steins (5 de setembro, 2008) e 21 Lutetia (10 de julho, 2010) [fontes:ESA; ESA; ESA; ESA].
Gritando em um curso de interceptação em curva, a Rosetta em hibernação despertou quando se aproximou de seu ponto de encontro por volta de 3,5 UA do sol. Porque veio quente, passou de janeiro a maio de 2014 batendo periodicamente em seus propulsores de frenagem, caindo a uma velocidade relativa de 6,6 pés por segundo (2 metros por segundo). Em agosto, quando se inseriu em órbita, essa velocidade caiu ainda mais, a alguns centímetros por segundo [fontes:ESA; ESA].
Então, como um fotógrafo de casamento, a nave passou algum tempo se esquivando, tirando fotos e procurando as melhores condições de iluminação. O controle da missão da Agência Espacial Europeia usou esses tiros para calcular a posição do cometa, Tamanho, forma e rotação. Uma vez em órbita, Rosetta mapeou o cometa e observou a orientação do eixo de rotação, velocidade angular, marcos importantes e outras características básicas - tudo o que é necessário para traçar cinco locais de pouso em potencial [fontes:ESA; NASA].
Em novembro, A Rosetta lançou seu módulo de pouso de cerca de 0,6 milhas (1 quilômetro) sobre o cometa. Philae estava programado para pousar na velocidade de caminhada humana, usando suas pernas flexíveis para amortecer seu ricochete e um arpão para ancorá-lo contra a baixa gravidade do cometa, mas o pouso não saiu exatamente como planejado. De lá, ele montará o cometa dentro e ao redor do sol, realizando observações enquanto puder. A missão está programada para ser concluída em dezembro de 2015 [fontes:ESA; ESA; NASA].
Comet Mission FirstsEm novembro de 2014, A sonda Philae da Rosetta fez a primeira aterrissagem controlada em um cometa. Aqui estão algumas outras estreias cometárias:
Quando o módulo de aterrissagem Philae pousou, tornou-se a primeira nave a fazer uma aterrissagem controlada em um núcleo de cometa, mas este está longe de ser o único recorde que estabelecerá. Notavelmente, será a primeira nave a se aventurar além do cinturão de asteróides apenas com energia solar, Apesar do fato que, a 500 milhões de milhas (800 milhões de quilômetros), a luz solar cai para escassos 4% dos níveis da Terra. O módulo de pouso também tirará as primeiras fotos já tiradas na superfície de um cometa, enquanto a Rosetta se tornará a primeira espaçonave a orbitar o núcleo de um cometa, o primeiro a levar o ala a um cometa que se aproxima e o primeiro a testemunhar de perto as mudanças induzidas pelo sol [fontes:ESA; ESA].
O orbitador hospeda vários dispositivos planejados para funcionar em conjunto com o equipamento do módulo de pouso. Espectrômetros ultravioleta e de imagem térmica, junto com um instrumento de microondas, irá analisar o coma e ajudar a sonda a estudar o núcleo do cometa e a liberação de gases relacionada ao coma. Uma sonda de ondas de rádio a bordo também ajudará Philae a estudar a estrutura interna do cometa. A Rosetta analisará ainda mais a poeira do coma usando um analisador de massa de íons, um analisador de impacto de grãos e acumulador de poeira, e um sistema de análise de poeira de micro-imagens. Outros instrumentos estudarão a atmosfera do cometa, ionosfera e ambiente de plasma, incluindo temperatura, velocidade, densidade do fluxo de gás e campo magnético. Rosetta também possui uma câmera dupla de ângulo estreito / amplo que vê no visível, próximo ao infravermelho e próximo ao ultravioleta.
O módulo de pouso carrega 10 experimentos para observar, amostrar e analisar a composição do cometa, apoiado por um subsistema de perfuração que pode perfurar até 9 polegadas (23 centímetros) e entregar o material aos instrumentos de bordo. Entre eles está um espectrômetro de raios-X de prótons alfa, que distingue elementos químicos expondo uma amostra a uma fonte radioativa e analisando o espectro de energia de partículas alfa devolvidas, prótons e raios-X [fontes:ESA; NASA].
Philae também tem um sistema de câmera panorâmica visível e infravermelho, junto com um gerador de imagens de aterrissagem. Ele usará um sistema de sondagem de ondas de rádio para mapear a estrutura central do cometa e um sistema de sondagem elétrica e monitoramento acústico para obter uma noção das características mecânicas e elétricas do cometa. Um sensor multiuso estudará propriedades de superfície e subsuperfície, e um magnetômetro e um monitor de plasma rastrearão o campo magnético do corpo e o ambiente de partículas carregadas [fontes:ESA].
Dois analisadores de gás irão resolver a composição da superfície do cometa. 1, COSAC, combina um cromatógrafo de gás e espectrômetro de massa. O outro, PTOLOMEU, usa um espectrômetro de massa de armadilha de íons para analisar sólidos de superfície e gases atmosféricos [fontes:ESA; NASA].
É muito equipamento para caber em duas caixas pequenas, mas décadas de lançamento de sondas ensinaram à ESA e à NASA algumas coisas sobre como fazer as malas.
Asteróides:primos cometáriosOs cientistas vêem asteróides e cometas como parentes próximos. Na verdade, alguns asteróides - o tipo feito de coleções soltas de poeira - podem ter sido cometas. Os astrônomos também acham que cometas de curto período desvolilizados do Cinturão de Kuiper podem acabar circulando o Sol como massas rochosas. Esta hipótese é melhor ilustrada por Chiron, um maciço, asteróide meio congelado, ou objeto centauro , circulando o sol um pouco além da órbita de Saturno.
Para ajudar a esclarecer essas e outras questões, Rosetta usou seu tempo voando através do cinturão de asteróides principal para estudar dois asteróides mal compreendidos, 21 Lutetia e 2867 Steins.
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Já escrevi em artigos anteriores sobre a incrível complexidade de lançar uma espaçonave a um local planetário específico ou ao longo de uma trajetória específica no espaço. Embora saibamos - ou, pelo menos, estudo - as órbitas de muitos objetos, planetas e luas, as distâncias e velocidades envolvidas são, Nós vamos, astronômico, para não falar dos puxões gravitacionais exercidos pelas várias massas que circundam o sol.
Por mais surpreendentes que sejam essas conquistas, muitas vezes, a parte mais difícil de uma missão espacial é não chegar lá, mas sim sobreviver à viagem. Temos a tendência de assumir que, presumindo que o lançamento corra bem e ninguém confunda unidades métricas com unidades inglesas, a nave funcionará. Eu garanto a vocês os cientistas e engenheiros que projetam, construir, (teste, teste, teste) e lançar essas embarcações não são tão otimistas quanto a isso. Como o histórico irregular das primeiras sondas planetárias ilustra, projetando uma nave para sobreviver aos rigores do espaço e à hibernação por meses, muito menos uma década (!), ainda é classificado como um dos feitos mais extraordinários da engenharia já tentados - e isso antes de amarrar sua coleção meticulosamente montada de instrumentos, sistemas de controle e propulsão para uma daquelas explosões controladas que chamamos de foguetes.
