NASA
Úrano e os seus anéis, pelo telescópio Hubble
Reduzir para metade o tempo que demoramos a chegar a Urano já esteve mais longe — e é essencial se queremos estudá-lo.
Levar uma sonda aos planetas gigantes gelados leva algum tempo — uma viagem a Úrano pode demorar até 13 anos, mesmo com a ajuda da gravidade de Júpiter. No entanto, várias ideias estão a ser desenvolvidas para acelerar esse processo, especialmente devido ao aumento do interesse em enviar a sonda.
Uma dessas ideias é utilizar um sistema de aerocaptura para desacelerar a sonda assim que ela atingir o alvo pretendido. Um novo artigo de Andrew Gomez-Delrio e dos seus coautores do Centro de Pesquisa Langley da NASA descreve como uma missão proposta para o Orbitador e Sonda de Úrano (UOP) poderia utilizar a mesma tecnologia de aerocaptura que o Curiosity usou para melhorar drasticamente a velocidade e a capacidade de carga útil da missão.
O uso de um sistema de aerocaptura para uma missão aos gigantes gelados tem várias vantagens. Primeiro, como mencionado acima, pode reduzir drasticamente o tempo de viagem necessário para chegar lá. Algumas estimativas sugerem que o tempo de viagem poderia ser reduzido para metade, mas, no mínimo, reduziria em anos a duração da viagem.
Em segundo lugar, aumenta a percentagem de carga útil que pode ser utilizada para a missão principal, em vez de ser utilizada como combustível propulsor para chegar lá. A terceira vantagem é a redução do tamanho e da complexidade do sistema de propulsão.
Todas essas vantagens fazem com que um sistema de aerocaptura pareça uma boa adição a qualquer missão a Úrano, então qual é o problema? O desenvolvimento de um sistema desse tipo normalmente levaria anos e custaria milhões de dólares. Mas, de acordo com o artigo, isso não é necessário — os engenheiros do projeto poderiam apenas modificar ligeiramente o sistema de aerocaptura usado para levar com sucesso o Mars Science Laboratory — mais conhecido agora como Curiosity — à superfície do planeta vermelho.
Apesar da natureza aparentemente muito diferente das duas missões, o sistema de aerocaptura poderia ser essencialmente o mesmo. Formalmente, é conhecido como Sistema de Proteção Térmica (TPS). O seu principal componente é o Ablador de Carbono Impregnado com Fenol Conforme (CPICA), um material usado em escudos térmicos devido à sua baixa densidade e condutividade térmica.
Apesar de ser muito poroso, é um dos melhores materiais para proteger as naves espaciais do calor que sofrem ao reentrar na atmosfera de um planeta. Ou, neste caso, ao passar pela atmosfera de um planeta. A intenção com a sonda Uranus não é parar na atmosfera do planeta, mas atravessá-la, usando o seu efeito de desaceleração na nave espacial como uma espécie de travão.
Num cenário típico, o TPS desceria com a própria nave espacial depois de ter sido suficientemente desacelerada ou seria ejetado à medida que a nave espacial se aproximasse da superfície de outro planeta. No caso da UOP, o TPS seria ejetado antes de se estabelecer numa órbita estável em torno do planeta alvo.
Mas o sistema de aerocaptura é apenas uma parte da gestão térmica geral da nave espacial, e o artigo científico considera vários outros sistemas, como tipos sofisticados de isolamento e tubos de condução de calor constante que transportam o calor dos vários sistemas de geração de energia térmica radioisotópica para o restante do hardware da missão.
O artigo fornece ainda uma análise detalhada de como esses sistemas funcionam em diferentes estágios da missão, como uma passagem por Vénus e A sua “viagem de hibernação”.
Tal como em todas as missões deste tipo, o peso é uma característica determinante, e um sistema de aerocaptura permitiria poupar quantidades significativas de peso, sob a forma de menos combustível e tanques de combustível externos desnecessários. Esta redução de peso também permite outras configurações do veículo, incluindo algumas que permitiriam à UOP recolher dados durante a sua fase de cruzeiro ou lançar várias sondas atmosféricas de pequena dimensão de próxima geração (SNAPs).
Ainda há um longo caminho a percorrer antes da UOP, uma vez que ainda carece de financiamento, apesar de ser a missão emblemática de maior prioridade do mais recente Planetary Decadal Survey.
Dada a falta geral de financiamento, há uma boa chance de que a missão em si nunca saia do papel. Mas, enquanto isso, projetos como o que resultou neste artigo, que foi financiado por uma bolsa da NASA Early Career Initiative, continuarão a dar forma à missão, na esperança de que um dia ela possa explorar um dos planetas mais interessantes do nosso sistema solar.
ZAP // Universe Today
