Conheça O Poderoso Motor De Íons da Missão DART Que Irá Se Chocar Com O Asteroide Didymos em 2021

Atualmente todo mundo está preocupado com o coronavírus e com razão, mas existem outras ameaças para a vida na Terra, e elas podem vir do espaço.

Apesar do impacto de um grande asteroide com a Terra, capaz de acabar com a vida humana ser algo meio longe dos nossos pensamentos atualmente, as agências espaciais como a NASA e ESA ainda trabalham nos planos para defender a Terra dessa ameaça espacial.

A missão DART da NASA, que significa, Double Asteroid Redirection Test, está programada para ser lançada em 22 de julho de 2021. Essa missão, é uma missão de demonstração de tecnologia, para estudar o uso do impacto cinético para defletir um asteroide. Ela será enviada para o pequeno asteroide binário conhecido como Didymos. Esse asteroide binário não representa nenhuma ameaça para a Terra.

O maior objeto do par, chamado de Didymos A, tem cerca de 780 metros de diâmetro, enquanto que o menor objeto, o Didymos B, tem somente 160 metros de diâmetro. A DART irá se chocar com o Didymos B. Esse asteroide tem o tamanho de um asteroide que pode ser ameaça para a Terra.

A DART tem muito espaço para percorrer até chegar no Didymos. Depois do seu lançamento em julho de 2021, ela chegará no seu alvo em 22 de setembro, quando o asteroide binário estará a cerca de 11 milhões de quilômetros da Terra. E para chegar lá, ela irá usar um poderoso motor de íons, chamado de Evolutionary Xenon Thruster-Commercial, ou NEXT-C da NASA.

O motor é constituído de duas partes principais, o thruster e a unidade de processamento de energia, ou PPU. O NEXT-C está ficando pronto para a missão, passando por uma série de testes, tanto testes de desempenho, como testes ambientais. O thruster foi colocado na câmara de vácuo para o teste de vibração e desempenho antes de ser integrado à PPU. Ele também foi sujeito à simulações da condição de voo, extrema vibração durante o lançamento e o frio intenso do espaço.

O NEXT-C é um motor poderoso. Não é nada parecido com um foguete que precisa de uma grande quantidade de empuxo para deixar a gravidade da Terra. Mas em termos de motor de íons, ele é uma unidade muito poderosa. Ele é cerca de 3 vezes mais potente que o motor de íons NSTAR que estava a bordo das sondas Dawn e Deep Space Onde da NASA.

O NEXT-C pode produzir 6.9 KW de potência e 236 mN de empuxo. O motor produz o maior impulso total para um motor de íons, 17 MN.s. Ele também tem um impulso específico, que é uma medida da eficiência que ele usa o seu propelente, de 4190 segundos, comparado ao NSTAR que era de 3120 segundos.

Motores de íons não queimam combustível como um foguete que usa um propelente. Normalmente, o propelente é o xenônio, como no NEXT-C. O NEXT-C é um motor de íons com um sistema double-grid.

O xenônio é colocado numa câmara, onde ele encontra o primeiro grid, ou upstream. Painéis solares fornecem a eletricidade, e o primeiro grid é carregado positivamente. À medida que os íons de xenônio passam através do grid upstream, eles são carregados positivamente. Isso os leva para o segundo grid, ou acelerador, que é carregado negativamente. Isso então empurra os íons para fora do motor fornecendo o empuxo para a nave. O empuxo é igual a força entre os íons do upstream e o do acelerador.

Quando a missão dART chegar no Didymos, ela terá uma companhia. A Agência Espacial Italiana está produzindo a LICIA (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids). A missão LICIA é composta por 6 cubesats que irão se separar da DART antes do impacto no Didymos B. Ela então irá capturar imagens do impacto e dos detritos ejetados da colisão e irá enviar essas imagens para a Terra.

Espera-se que o impacto mude a velocidade orbital do Didymos B de cerca de meio milímetro por segundo. Isso irá mudar o seu período de rotação de uma quantidade suficiente para ser detectada por telescópios aqui na Terra. E o impacto também deixará no asteroide uma cratera de cerca de 20 metros de diâmetro.

Apesar da DART ser destruída quando impactar o asteroide, a ESA está planejando uma missão que irá na sequência. A missão é a HERA, e está programada para ser lançada em 2024 e chegar no asteroide em 2027. A Hera irá investigar, não somente o efeito do impacto da missão DART mas também irá levar um conjunto de instrumentos para que os pesquisadores possam aprender mais sobre os asteroides binários e sobre o interior do asteroide.

Fonte:

https://phys.org/news/2020-03-powerful-ion-nasa-dart-mission.html

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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