p Na ficção científica, exploradores podem entrar em naves espaciais futurísticas e atravessar metade da galáxia em um piscar de olhos. Contudo, isso elimina as acrobacias de navegação necessárias para garantir o sucesso da missão na vida real. p Em 2021, o feito de navegação que a missão Lucy vai lançar. Para conduzir Lucy em direção a seus alvos não envolve simplesmente programar um mapa em uma espaçonave e dar-lhe dinheiro para o gás - ele voará por seis alvos de asteróides, cada um em órbitas diferentes, ao longo de 12 anos.

p O destino de Lucy está entre os asteróides troianos de Júpiter, aglomerados de corpos rochosos quase tão antigos quanto o próprio Sol, e visitar esses asteróides pode ajudar a desvendar os segredos do início do sistema solar. Lucy encontrará um asteróide do cinturão principal em 2025, onde realizará uma execução prática de seus instrumentos antes de encontrar os primeiros quatro alvos de Trojan de 2027-2028. Em 2033, Lucy encerrará sua missão com um estudo de um sistema binário de dois Trojans orbitando um ao outro.

p Levar a espaçonave aonde ela precisa é um grande desafio. O sistema solar está em constante movimento, e as forças gravitacionais vão puxar Lucy o tempo todo, especialmente dos alvos que pretende visitar. Missões anteriores passaram voando e até orbitaram vários alvos, mas nenhum tanto quanto Lucy.

p Cientistas e engenheiros envolvidos com o projeto de trajetórias têm a responsabilidade de descobrir essa rota, sob o comando do líder da equipe de dinâmica de vôo Kevin Berry do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Um desses engenheiros é Jacob Englander, o líder técnico de otimização para a missão Lucy. "Existem duas maneiras de navegar em uma missão como Lucy, "ele disse." Você pode queimar uma quantidade enorme de propelente e zig-zag tentando encontrar mais alvos, ou você pode procurar uma oportunidade em que todos eles se alinhem perfeitamente. "Para visitar esses alvos alinhados, a maioria das mudanças de faixa de alta velocidade de Lucy virá de assistências de gravidade, com uso mínimo de ajustes alimentados.

p Embora Lucy seja programada para se lançar em um alinhamento celestial que não ocorrerá por décadas, não pode ser deixado por sua própria conta. Uma vez que a espaçonave começa a se aproximar de seus alvos de asteróides, a navegação óptica é a próxima etapa necessária.

p "OpNav, "como o líder técnico de navegação óptica Coralie Adam se refere a isso, é o uso de imagens das câmeras de bordo para determinar a posição de Lucy em relação ao alvo. Esta é uma medida útil usada pela equipe de navegação para ajustar a rota de Lucy e garantir que ela permaneça no caminho de sobrevôo nominal. Adam trabalha em Simi Valley, Califórnia, com KinetX, a empresa que a NASA selecionou para conduzir a navegação de Lucy no espaço profundo.

p Usando o link de comunicação da espaçonave para a Terra, Adam disse, a equipe Lucy obtém informações sobre a localização da espaçonave, direção e velocidade. A espaçonave tira fotos e as envia para a Terra, onde Adam e outros navegadores ópticos usam software para determinar onde a foto foi tirada com base na localização das estrelas e do alvo. A equipe de determinação de órbita usa esses dados junto com os dados do link de comunicação para resolver onde a espaçonave está e onde se espera que esteja, em relação aos Trojans. A equipe então projeta uma manobra de correção de trajetória para colocar Lucy no caminho certo. "A primeira manobra é minúscula, "disse o chefe técnico de navegação Dale Stanbridge, que também é da KinetX. "Mas o segundo está a 898 metros por segundo. Essa é uma característica de Lucy:manobras delta V muito grandes." Delta V refere-se à mudança na velocidade durante a manobra.

p Comunicar todos esses comandos de navegação com Lucy é um processo por si só. "A Lockheed Martin envia os comandos para a espaçonave através da Deep Space Network, "Adam disse." O que fazemos é trabalhar com a Lockheed e o Southwest Research Institute, onde as equipes estão sequenciando os instrumentos e projetando como a espaçonave é apontada, para garantir que Lucy tire as fotos que queremos, quando quisermos. "

p "As manobras para corrigir a trajetória de Lucy serão todas realmente críticas porque a espaçonave deve encontrar o Trojan na interseção da espaçonave e dos planos orbitais de Trojan, "Stanbridge disse." Mudar o plano orbital da espaçonave requer muita energia, portanto, as manobras precisam ser executadas no momento ideal para chegar ao próximo corpo e, ao mesmo tempo, minimizar o custo de combustível. "

p Enquanto Lucy está conduzindo manobras no espaço profundo para corrigir sua trajetória em direção aos alvos, as comunicações com a espaçonave às vezes são perdidas por breves períodos. "Os períodos de blackout podem ser de até 30 minutos para algumas de nossas manobras maiores, "Stanbridge disse." Outras vezes você pode perder as comunicações quando, por exemplo, o sol, vem entre a estação de rastreamento da Terra e a nave espacial, onde o sinal seria degradado ao passar pelo plasma solar. "

p Perder o contato não é desastroso, no entanto. "Temos previsões de alta fidelidade da trajetória da espaçonave, que são facilmente boas o suficiente para retomar o rastreamento da espaçonave quando o evento que causa a perda de comunicação terminar, "Stanbridge disse.

p Que rota Lucy tomará quando sua missão for concluída, quase 15 anos a partir de agora? "Vamos apenas deixar isso aí, "Disse Englander." Fizemos uma análise para ver se acerta alguma coisa passivamente, e olhando para um futuro distante, não faz. "A equipe de Lucy deu à espaçonave um caminho claro por milhares de anos, muito depois de Lucy ter reescrito os livros didáticos sobre a história do nosso sistema solar.