O conceito deste artista mostra o Wide-field Infrared Survey Explorer, ou nave espacial WISE, em sua órbita ao redor da Terra. NASA / JPL-Caltech Se você cresceu na era do programa Apollo, os ônibus espaciais e o telescópio Hubble, você provavelmente está acostumado a pensar na exploração do espaço como envolvendo peças de hardware com preços surpreendentes, solteiro, missões com foco restrito e expectativas de vida curtas. Mas em uma época em que a NASA está sob pressão orçamentária cada vez mais forte, os cientistas espaciais de hoje não têm mais um cheque em branco para explorar o cosmos. Em vez de, eles precisam usar sua engenhosidade para aproveitar ao máximo os recursos limitados, por exemplo, tirando da hibernação um satélite desativado e redirecionando-o para uma nova missão.
Isso é exatamente o que a NASA está fazendo com o Explorador de pesquisa infravermelho de campo amplo , ou SENSATO .
Quando o telescópio orbital de $ 320 milhões foi lançado em dezembro de 2009, sua missão original era pesquisar radiação infravermelha proveniente de objetos distantes - de asteróides a exóticas estrelas anãs marrons - que eram muito tênues para serem observados dentro do espectro de luz visível [fontes:Chow, Klotz]. Ao longo dos 13 meses que se seguiram, WISE fez um excelente trabalho nessa tarefa, catalogando 560 milhões de objetos celestes. Além de estrelas e galáxias, O WISE descobriu 19 cometas nunca antes vistos e mais de 33, 500 asteróides [fonte:Chow]. Eventualmente, depois que WISE completou seu trabalho, Os cientistas da NASA desligaram a maior parte da eletrônica do satélite e o deixaram em órbita em hibernação em fevereiro de 2011 [fonte:Space.com].
Mas ao que parece, WISE ainda não acabou. Em agosto de 2013, A NASA anunciou que estava reativando o satélite para um novo, missão de três anos. Em vez de sondar os confins distantes do espaço, O WISE irá pesquisar e estudar objetos próximos à Terra (NEOs) - rochas espaciais que podem ser encontradas orbitando dentro de 28 milhões de milhas (45 milhões de quilômetros) do caminho do nosso planeta em torno do sol, que os cientistas dizem ser perto o suficiente para representar o perigo de colidir conosco. Além disso, O WISE ajudará a NASA a identificar asteróides que podem ser bons destinos potenciais para astronautas, como parte da meta do presidente dos EUA, Barack Obama, de enviar humanos para visitar um asteróide capturado até 2025 [fonte:NASA].
Em sua nova função, O WISE tem o potencial de fazer algumas descobertas muito importantes - e de maneira barata, a um custo de apenas US $ 5 milhões para cada ano adicional de operação [fonte:Klotz].
Neste artigo, falaremos sobre o novo trabalho empolgante do WISE, bem como algumas das coisas incríveis que o satélite já realizou.
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Uma nova imagem infravermelha do WISE mostra um botão de rosa cósmico florescendo com novas estrelas. As estrelas, chamado de cluster Berkeley 59, são os pontos azuis à direita do centro da imagem. Eles têm apenas alguns milhões de anos, jovem em escalas de tempo estelares. NASA / JPL-Caltech / UCLA Para cooptar uma frase do fictício Capitão James Kirk de "Star Trek, "quando o WISE foi lançado em 2009 em uma órbita polar 326 milhas (525 quilômetros) acima da superfície da Terra, foi projetado para olhar com ousadia para onde ninguém havia olhado antes. WISE não foi o primeiro observatório orbital infravermelho, mas ao contrário das sondas anteriores, foi projetado para examinar toda a extensão do céu, olhando mais longe no espaço para localizar objetos fracos e / ou distantes [fonte:NASA].
Para conseguir isso, O WISE contou com um design sofisticado e tecnologia de ponta. O satélite foi equipado com um telescópio sensível e detectores de luz infravermelha montados dentro de um tanque de hidrogênio sólido congelado - imagine uma garrafa térmica gigante, e você basicamente teve a ideia - isso manteve os instrumentos em um frio de -429 graus Fahrenheit (-256 Celsius). Esse efeito de refrigeração impediu o WISE de captar a assinatura de calor de seus próprios dispositivos, tornando suas observações ainda mais precisas [fonte:NASA].
Ao longo de seus 13 meses de trabalho, O WISE varreu o céu 1 1/2 vezes, tirando cerca de 1,8 milhão de imagens que os cientistas estão costurando para criar um mapa composto do cosmos [fonte:Klotz]. Alguns dos vislumbres de detalhes do universo até então não vistos que ele forneceu foram surpreendentes. Por exemplo, um instantâneo revelou que uma vasta nuvem vermelha e verde no espaço profundo estava cheia de estrelas recém-formadas, apenas alguns milhões de anos, dentro de tufos de poeira interestelar parecidos com flores [fonte:Space.com].
Mas o WISE não foi projetado para funcionar para sempre em plena capacidade. Em setembro de 2010, a espaçonave começou a ficar sem o refrigerante necessário para resfriar seus detectores infravermelhos. Nesse ponto, os cientistas desligaram dois dos quatro detectores e pararam de olhar para os confins distantes do espaço [fonte:Chow]. Mas a engenhoca do observatório orbital funcionou bem o suficiente para ser eminentemente adequada para outra missão importante.
Depois de terminar sua missão original, WISE realmente teve uma espécie de teste no que eventualmente se tornaria seu segundo ato. Depois que a NASA desligou grande parte de seu equipamento infravermelho quando o refrigerante começou a cair, os cientistas utilizaram o que ainda estava em operação para trabalhar em um projeto chamado NEOWISE entre janeiro de 2010 e fevereiro de 2011. A espaçonave começou a escanear o céu em busca de objetos mais próximos. Durante 2010, observou cerca de 158, 000 corpos rochosos, incluindo 34, 000 asteróides no cinturão principal do sistema solar entre Marte e Júpiter, e localizou 135 objetos próximos à Terra potencialmente perigosos - isto é, aqueles próximos o suficiente da órbita da Terra que podem apresentar risco de colisão [fonte:NASA].
Quando a NASA reativar o WISE novamente, ele usará o telescópio de 16 polegadas (40 centímetros) do satélite e seus sensores infravermelhos para procurar outros objetos próximos à Terra. Como os sensores não estão mais sendo super-resfriados, nem todos funcionam, e, portanto, o satélite não é tão bom em detectar radiação de longe, objetos fracos como antes. Mas ainda tem capacidade suficiente para detectar radiação infravermelha de objetos mais próximos. "Dois dos nossos quatro detectores infravermelhos ainda funcionam mesmo em temperaturas mais altas, para que possamos usar essas bandas para continuar nossa busca por asteróides e cometas, "Amy Mainzer, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, disse à Space.com em outubro de 2010 [fonte:Malik].
A detecção infravermelha é uma ferramenta particularmente útil, não apenas para detectar asteróides, mas para calcular com precisão seu tamanho. Asteróides refletem luz, mas não a emitem, e eles variam em albedo , ou a capacidade de refletir a luz visível. Isso significa que para um telescópio óptico normal, um pequeno, A rocha espacial de cor clara pode parecer tão grande quanto uma rocha escura muito maior. Um telescópio infravermelho, Contudo, pega uma parte do espectro não visível que um telescópio normal perde, e pode fornecer uma imagem mais completa de um asteróide [fonte:NASA].
Os cientistas estão apostando que essa capacidade permitirá ao WISE nos dar uma ideia melhor de quais asteróides são grandes e próximos o suficiente para serem um problema - e quais podem ser do tamanho certo para serem capturados por uma espaçonave robótica.
Por que os observatórios orbitais são tão úteis?Durante a maior parte da história da astronomia, os cientistas estavam limitados no que podiam ver do cosmos porque a atmosfera da Terra obscurecia a visão até mesmo de telescópios terrestres bem equipados. Mas com o advento da era espacial, os astrônomos tinham uma nova opção. Eles poderiam colocar observatórios em órbita acima da atmosfera, dando-lhes a chance de fazer observações desimpedidas. Um excelente exemplo:o Telescópio Espacial Hubble, implantado pelo ônibus espacial Discovery em 1990 e ainda em operação, ajudou a reescrever livros didáticos de astronomia, lançando luz sobre questões como a idade do universo e a existência de energia escura [fontes:HubbleSite, NASA].
A concepção deste artista mostra como as famílias de asteróides são criadas. Colisões catastróficas entre asteróides localizados no cinturão entre Marte e Júpiter formaram famílias de objetos em órbitas semelhantes ao redor do sol. NASA / JPL-Caltech O WISE deve ser uma grande ajuda em duas missões importantes da NASA:rastrear objetos próximos à Terra e desenvolver uma maneira de proteger a Terra deles, e encenando uma missão tripulada a um asteróide até 2025.
Identificar e rastrear asteróides que possam se aventurar nas proximidades da Terra é uma missão da NASA de alta prioridade. Sua urgência foi impulsionada pela explosão em fevereiro de 2013 de um cruzamento de 18 metros (60 pés), 11, 000 toneladas métricas (12, Meteoro de 125 toneladas sobre a cidade russa de Chelyabinsk. Esse pedaço de rocha espacial liberou quase 30 vezes a energia de uma das bombas atômicas explodidas no final da Segunda Guerra Mundial, e mais de 1, 200 pessoas ficaram feridas por destroços voadores [fontes:Yeager, Klotz].
Compilar um banco de dados de objetos próximos à Terra e rastrear seus movimentos dará à NASA um aviso prévio de um objeto em rota de colisão - e tempo para implementar uma estratégia defensiva, se isso significa desviar o asteróide com tratores de gravidade, velas solares ou outras tecnologias futuras, ou quebrando-o com uma explosão nuclear [fonte:Messier].
A NASA também prevê o uso de espaçonaves robóticas para capturar um pequeno asteróide próximo à Terra e redirecioná-lo com segurança para uma órbita estável nas proximidades da Terra e da lua. Um vídeo da NASA mostra um método possível:uma sonda robótica alimentada por velas solares pode ultrapassar o asteróide, amarre-o com cabos, e, em seguida, coloque-o em uma "bolsa gigante de captura de asteróides, "que permitirá que a nave controle e direcione seus movimentos.
Assim que o asteróide estiver onde a NASA o deseja, astronautas voariam para lá na espaçonave Orion, um veículo espacial que ainda está em desenvolvimento, e, em seguida, caminhada espacial até sua superfície. Eles removeriam amostras de rochas que seriam trazidas de volta à Terra para estudos adicionais [fonte:Moscowitz, NASA]. Eventualmente, asteróides capturados podem ser uma fonte de materiais valiosos, como níquel, platina e paládio, ou até mesmo sites de manufatura [fonte:Mann].
Estou fascinado com a ideia da NASA de pousar em um asteróide, em parte porque quando eu era criança crescendo na década de 1960, Ainda me lembro da emoção de ver uma versão em quadrinhos da Classics Illustrated do romance de fantasia de Júlio Verne, de 1877, "Off on a Comet". No romance de Verne, Contudo, astronautas não pousam em um cometa. Em vez de, um objeto celestial chamado Gallia varre a Terra e raspa um pedaço da terra perto de Gibraltar, e no processo leva várias dezenas de humanos com ele em uma viagem pelo sistema solar. Embora essa premissa divertisse os leitores do século 19, claro, na vida real, tal colisão pode causar uma catástrofe global semelhante à que matou os dinossauros. Estamos muito melhor seguindo o plano da NASA.
