Utilizando um túnel de plasma de alta temperatura, os cientistas descobriram como seria mergulhar nas profundezas de Urano.
A exploração do Sistema Solar está muito longe de estar completa. Até ao momento, tivemos pesquisas em Marte, sondas em torno de Saturno e Júpiter e uma nave que verificou de perto Mercúrio e Vénus. Contudo, a melhor inspeção que Urano e Neptuno já receberam aconteceu na década de 1980, a cabo da Voyager 2.
Os cientistas da NASA e da Agência Espacial Europeia (ESA) estão, por isso, a aumentar a pressão para enviar em breve uma missão para que possam finalmente começar a preencher algumas das lacunas de conhecimento em relação a estes dois misteriosos planetas exteriores.
Apesar de os dois gigantes gelados serem muito semelhantes, existem algumas diferenças, nomeadamente as suas tonalidades que, devido à forma como os gases são distribuídos nas suas atmosferas, são muito distintas.
Além disso, as atmosferas são muito diferentes das de Saturno e Júpiter, pelo que este último não pode ser usado como um análogo para compreender como funcionam essas diferenças.
Para desvendar todos estes mistérios, os investigadores gostariam de enviar sondas atmosféricas – semelhantes à sonda de entrada atmosférica transportada pela missão Galileo a Júpiter – para estudar as atmosferas dos gigantes gelados a partir do seu interior. No entanto, para fazer medições e transmitir os dados de volta à Terra, estas sondas precisariam de resistir às condições adversas.
Desta forma, uma equipa de cientistas do Reino Unido, da Alemanha e da ESA criou uma sonda de entrada em subescala semelhante à da Galileo, e usou duas instalações diferentes para replicar as condições: o T6 Stalker Tunnel, uma instalação de plasma hipersónico em Oxford, e os túneis de vento de plasma do Grupo de Diagnóstico de Fluxo de Alta Entalpia da Universidade de Estugarda.
Usando misturas de gases semelhantes aos encontrados em Neptuno e Urano, os investigadores criaram análogos atmosféricos e submeteram a sonda a velocidades equivalentes de até 19 quilómetros por segundo. A sonda conseguiu, assim, medir o fluxo de calor convectivo através da sua superfície.
“O túnel [Stalker] é capaz de medir o fluxo de calor radioativo e por convecção e providenciar as velocidades de fluxo necessárias para a replicação da entrada do gigante de gelo, com vestígios de CH 4 [metano]”, explicou, em comunicado, Louis Walpot, engenheiro da ESA.
“O próprio túnel funciona com um motor de pistão livre, que pode ser acoplado a vários componentes diferentes a jusante para se tornar um tubo de choque, um túnel de choque refletido ou um tubo de expansão. Esta adaptabilidade permite a realização de vários ensaios, desde modelação à escala reduzida até à exploração de processos de fluxo a alta velocidade”, acrescentou.
O túnel de plasma de Estugarda é a única instalação no mundo capaz de criar as condições necessárias para estudar os efeitos da abrasão e pirólise na blindagem de naves espaciais.
Agora que estas experiências foram realizadas com sucesso, os investigadores podem usar a informação para desenvolver os sensores que irão medir as atmosferas dos gigantes de gelo à medida que estes mergulham nas misteriosas profundezas de Urano.
