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21 de dezembro de 2024

Quarto Sobrevoo de Mercúrio Ajustará A Trajetória da Missão BepiColombo

A missão BepiColombo, uma colaboração entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), é uma das empreitadas mais ambiciosas e complexas da exploração espacial moderna. Lançada em outubro de 2018, a missão tem como objetivo final colocar dois orbitadores científicos em órbita ao redor de Mercúrio, o planeta mais interno e menos explorado do Sistema Solar.

Desde o seu lançamento, BepiColombo tem seguido uma trajetória intricada que inclui nove sobrevoos planetários: um na Terra, dois em Vênus e seis em Mercúrio. Esses sobrevoos são essenciais para ajustar a velocidade e a direção da espaçonave, permitindo que ela seja capturada pela gravidade de Mercúrio. A complexidade dessa trajetória se deve aos desafios únicos de alcançar Mercúrio, que incluem a intensa atração gravitacional do Sol e a alta velocidade inicial da espaçonave.

Mercúrio, apesar de ser um dos planetas rochosos do Sistema Solar, permanece um enigma em muitos aspectos. Sua proximidade com o Sol torna a sua exploração particularmente desafiadora, pois a intensa radiação solar e as altas temperaturas representam obstáculos significativos para qualquer missão. Além disso, a alta velocidade orbital de Mercúrio exige manobras precisas para que uma espaçonave consiga ser capturada em sua órbita. Esses fatores tornam Mercúrio o menos explorado dos planetas rochosos, com apenas duas missões anteriores, Mariner 10 e MESSENGER, tendo conseguido enviar dados detalhados sobre o planeta.

A missão BepiColombo é única não apenas por seus objetivos científicos, mas também por sua engenharia inovadora. A espaçonave é composta por três módulos principais: o Módulo de Transferência de Mercúrio (MTM), que é responsável por levar os dois orbitadores até Mercúrio; o Orbitador Planetário de Mercúrio (MPO) da ESA, que estudará a superfície e a composição do planeta; e o Orbitador Magnetosférico de Mercúrio (MMO) da JAXA, que investigará a magnetosfera de Mercúrio. Juntos, esses módulos formam uma plataforma científica robusta, capaz de fornecer uma visão abrangente do planeta.

Desde o início da missão, a equipe da ESA e da JAXA tem enfrentado e superado diversos desafios técnicos. A complexidade da trajetória de BepiColombo, que utiliza assistências gravitacionais de múltiplos planetas para ajustar sua velocidade e direção, é um testemunho da engenhosidade e da precisão necessárias para explorar Mercúrio. Cada sobrevoo planetário é uma oportunidade para ajustar a trajetória da espaçonave, garantindo que ela esteja na posição correta para ser capturada pela gravidade de Mercúrio em sua chegada final.

Em suma, a missão BepiColombo representa um marco significativo na exploração espacial. Ao combinar a expertise de duas das principais agências espaciais do mundo e ao enfrentar os desafios únicos de explorar Mercúrio, a missão promete expandir significativamente nosso conhecimento sobre este planeta enigmático e, por extensão, sobre a formação e evolução do Sistema Solar.

O quarto sobrevoo de Mercúrio, programado para 4 de setembro de 2024, marca um momento crucial na missão BepiColombo. Durante este sobrevoo, a espaçonave passará a apenas 165 km da superfície de Mercúrio, uma proximidade sem precedentes que permitirá ajustes críticos na sua velocidade e direção.

Este sobrevoo ocorre em um contexto de desafios técnicos significativos. Em abril de 2024, a equipe da ESA identificou um problema com os propulsores elétricos do Módulo de Transferência de Mercúrio (MTM), que não estavam operando com potência total devido a correntes elétricas inesperadas entre o painel solar do MTM e a unidade de distribuição de energia. Para contornar essa limitação, a equipe de Dinâmica de Voo da ESA desenvolveu uma nova trajetória que permite à espaçonave continuar sua missão científica com propulsão reduzida.

Essa nova trajetória não apenas mantém os objetivos científicos da missão, mas também leva BepiColombo a uma distância 35 km mais próxima de Mercúrio do que o planejado originalmente. Este ajuste é fundamental para reduzir a necessidade de propulsão adicional nos próximos sobrevoos e garantir que a espaçonave possa ser capturada pela gravidade de Mercúrio em novembro de 2026.

A importância deste sobrevoo não pode ser subestimada. Além de ajustar a trajetória da espaçonave, ele oferece uma oportunidade única para testar e calibrar os instrumentos científicos a bordo. Dez dos dezesseis instrumentos estarão operacionais durante o sobrevoo, permitindo a coleta de dados valiosos sobre o ambiente magnético e de partículas ao redor de Mercúrio. Esses dados são essenciais para preparar a missão principal e garantir que todos os sistemas estejam funcionando corretamente quando a espaçonave entrar em órbita ao redor do planeta.

O sobrevoo também permitirá a captura de imagens de alta resolução de Mercúrio, utilizando as três câmeras de monitoramento (M-CAMs) no Módulo de Transferência de Mercúrio. Essas câmeras, embora projetadas para monitorar os componentes da espaçonave, fornecerão imagens detalhadas da superfície de Mercúrio, incluindo vistas dos polos do planeta. As primeiras imagens serão transmitidas algumas horas após a aproximação mais próxima e são esperadas para serem divulgadas publicamente em 5 de setembro de 2024.

Em resumo, o quarto sobrevoo de Mercúrio é um marco significativo na missão BepiColombo. Ele não apenas ajusta a trajetória da espaçonave para garantir sua captura pela gravidade de Mercúrio, mas também oferece uma oportunidade inestimável para testar e calibrar os instrumentos científicos. À medida que a espaçonave se aproxima de sua fase principal, cada sobrevoo nos aproxima de uma compreensão mais profunda de Mercúrio e de sua importância na evolução do Sistema Solar.

A bordo de BepiColombo estão dois orbitadores científicos: o Orbitador Planetário de Mercúrio da ESA e o Orbitador Magnetosférico de Mercúrio da JAXA. Juntos, eles carregam uma suíte de 16 instrumentos científicos projetados para estudar a composição, a magnetosfera e a geologia de Mercúrio. Esses instrumentos representam o ápice da tecnologia atual em exploração espacial, permitindo uma análise detalhada e multifacetada do planeta mais próximo do Sol.

Durante o quarto sobrevoo, dez desses instrumentos estarão operacionais, proporcionando uma prévia das descobertas científicas que podem ser esperadas quando a missão principal começar. Instrumentos de monitoramento magnético, de plasma e de partículas irão amostrar o ambiente ao redor de Mercúrio antes, durante e após a aproximação mais próxima. Esses dados são essenciais para entender a interação entre o vento solar e a magnetosfera de Mercúrio, um aspecto pouco compreendido do planeta. A coleta de dados durante esses sobrevoos é uma oportunidade única para testar e calibrar os instrumentos, garantindo que estejam prontos para a fase principal da missão.

Entre os instrumentos destacados estão os magnetômetros, que medem a força e a direção do campo magnético de Mercúrio, e os analisadores de plasma, que estudam as partículas carregadas ao redor do planeta. Esses dispositivos são cruciais para desvendar a estrutura e a dinâmica da magnetosfera de Mercúrio, oferecendo insights sobre como o planeta interage com o vento solar. Além disso, espectrômetros a bordo analisarão a composição da superfície de Mercúrio, identificando elementos e compostos que podem revelar a história geológica do planeta.

Embora a câmera principal da missão permaneça protegida até que os orbitadores se separem, três câmeras de monitoramento no Módulo de Transferência de Mercúrio (M-CAMs) capturarão imagens em preto e branco de 1024×1024 pixels. Essas câmeras, originalmente projetadas para monitorar os componentes da espaçonave, fornecerão imagens valiosas de Mercúrio, incluindo vistas dos polos do planeta, que são de particular interesse científico. As imagens obtidas durante o sobrevoo serão as primeiras a revelar detalhes da superfície de Mercúrio a partir de uma distância tão próxima, permitindo a identificação de crateras, planícies de lava e outras formações geológicas.

Essas observações iniciais são fundamentais para preparar o terreno para a fase principal da missão. Elas permitem que os cientistas ajustem os parâmetros dos instrumentos e desenvolvam estratégias de observação mais eficazes. Além disso, os dados coletados durante os sobrevoos fornecerão uma linha de base para comparações futuras, ajudando a contextualizar as descobertas feitas quando BepiColombo entrar em órbita ao redor de Mercúrio.

Em suma, o quarto sobrevoo de Mercúrio não apenas ajusta a trajetória da espaçonave, mas também oferece uma oportunidade inestimável para coletar dados científicos preliminares. Esses dados ajudarão a garantir que a missão BepiColombo atinja seus objetivos científicos ambiciosos, proporcionando novas e profundas compreensões sobre o planeta mais enigmático do Sistema Solar.

Os dados coletados durante o quarto sobrevoo de Mercúrio são apenas o começo de uma série de descobertas que a missão BepiColombo promete trazer. As imagens e medições obtidas ajudarão os cientistas a desvendar os mistérios da história geológica de Mercúrio, sua composição interna e a dinâmica de sua magnetosfera. Esses insights são cruciais para compreender não apenas Mercúrio, mas também a evolução do Sistema Solar como um todo.

Os próximos passos da missão incluem mais dois sobrevoos de Mercúrio, programados para dezembro de 2024 e janeiro de 2025, que continuarão a ajustar a trajetória da espaçonave. Após esses sobrevoos, BepiColombo estará em uma posição ideal para ser capturada pela gravidade de Mercúrio em novembro de 2026, iniciando assim a fase principal da missão científica.

A missão BepiColombo representa um marco significativo na exploração espacial e na ciência planetária. Ao superar desafios técnicos e navegar por uma trajetória complexa, a missão exemplifica a engenhosidade e a determinação da comunidade científica internacional. À medida que nos aproximamos da fase principal da missão, as expectativas para novas descobertas e avanços no nosso entendimento de Mercúrio e do Sistema Solar são imensas.

O impacto científico da missão BepiColombo não pode ser subestimado. A compreensão detalhada da magnetosfera de Mercúrio, por exemplo, pode fornecer pistas sobre a dinâmica do campo magnético terrestre e de outros corpos planetários. Além disso, a análise da superfície de Mercúrio, com suas crateras, planícies de lava e falhas tectônicas, pode revelar informações sobre os processos geológicos que moldaram não apenas Mercúrio, mas também outros planetas rochosos, incluindo a Terra.

Os instrumentos a bordo dos orbitadores da ESA e da JAXA são projetados para realizar medições de alta precisão que irão enriquecer nosso conhecimento sobre a composição química e mineralógica de Mercúrio. Esses dados são essenciais para testar e refinar modelos teóricos sobre a formação e evolução dos planetas do Sistema Solar. A missão também tem o potencial de descobrir novas características de Mercúrio que ainda não foram observadas, abrindo novas linhas de investigação científica.

Além dos avanços científicos, a missão BepiColombo também serve como um exemplo de cooperação internacional bem-sucedida na exploração espacial. A colaboração entre a ESA e a JAXA demonstra como a união de recursos e expertise pode superar desafios técnicos e alcançar objetivos ambiciosos. Este espírito de colaboração é vital para futuras missões espaciais, especialmente aquelas que visam explorar destinos ainda mais distantes e desafiadores, como as luas geladas de Júpiter e Saturno, ou mesmo planetas fora do nosso Sistema Solar.

Em conclusão, a missão BepiColombo está prestes a inaugurar uma nova era de descobertas sobre Mercúrio, oferecendo insights valiosos que irão expandir nosso entendimento do Sistema Solar. Com cada sobrevoo e cada dado coletado, nos aproximamos mais de desvendar os segredos deste enigmático planeta, reafirmando o papel crucial da exploração espacial na busca pelo conhecimento científico.

Fonte:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo/Fourth_Mercury_flyby_begins_BepiColombo_s_new_trajectory

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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