A enorme espaçonave que se dirigirá à lua de Júpiter, Europa, usa quatro grandes rodas de reação para ajudar a mantê-la orientada.
Assim como os rovers da NASA dependem de rodas robustas para percorrer o Planeta Vermelho e conduzir a ciência, alguns orbitadores também contam com rodas – neste caso, rodas de reação – para permanecerem apontados na direção certa. Engenheiros e técnicos do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia instalaram recentemente quatro rodas de reação na Europa Clipper , que contará com elas durante sua jornada na lua gelada de Júpiter, Europa.
Quando a espaçonave da NASA atravessa o espaço profundo, entra em órbita ao redor de Júpiter e coleta observações científicas enquanto voa dezenas de vezes por Europa, as rodas giram o orbitador para que suas antenas possam se comunicar com a Terra e seus instrumentos científicos, incluindo câmeras, possam permanecer orientados.
Com meio metro de largura e feitas de aço, alumínio e titânio, as rodas giram rapidamente para criar um torque que faz com que o orbitador gire na direção oposta. A terceira lei do movimento de Isaac Newton também se aplica ao espaço profundo e explica o fenômeno subjacente: para cada ação, há uma reação igual e oposta. As rodas de reação fazem com que a espaçonave reaja à ação giratória das rodas.
Aqui está uma maneira de visualizar como as rodas de reação funcionam: imagine que você está sentado em uma cadeira giratória e levante os pés do chão para poder girar livremente. Se você empurrar seu torso em uma direção, a cadeira e suas pernas irão girar na direção oposta. As rodas de reação funcionam da mesma maneira: conforme o motor da roda de reação acelera a roda de metal em uma direção, a espaçonave experimenta uma aceleração na direção oposta.
Sem essas rodas de reação, a Europa Clipper não seria capaz de fazer suas investigações científicas quando chegasse ao sistema de Júpiter em 2030 após seu lançamento em 2024. Os cientistas acreditam que Europa abriga um vasto oceano interno que pode ter condições adequadas para sustentar a vida. A espaçonave coletará dados sobre a atmosfera, superfície e interior da lua – informações que ajudarão os cientistas a aprender mais sobre o oceano, a crosta de gelo e possíveis plumas que podem estar liberando água subterrânea para o espaço.
Durante suas órbitas ao redor de Júpiter, a Europa Clipper contará com rodas de reação para ajudá-lo a realizar milhares de voltas, ou “slews”. Embora a espaçonave possa realizar algumas dessas manobras com propulsores, seus propulsores precisam de combustível – um recurso finito a bordo do orbitador. As rodas de reação funcionarão com eletricidade fornecida pelos vastos painéis solares da espaçonave.
A desvantagem é que as rodas de reação funcionam lentamente. As rodas de reação da Europa Clipper levarão cerca de 90 minutos para girar a nave em 180 graus – um movimento tão gradual que, à distância, seria imperceptível ao olho humano. A rotação da espaçonave será três vezes mais lenta do que o ponteiro dos minutos em um relógio.
Além disso, elas podem se desgastar com o tempo. Aconteceu na espaçonave Dawn da NASA , exigindo que os engenheiros descobrissem como girar usando propulsores com o combustível disponível. Para resolver isso, os engenheiros instalaram quatro rodas na Europa Clipper, embora apenas três sejam necessárias para manobrar. Eles alternam quais três rodas estão em operação para uniformizar o desgaste. Isso os deixa com uma roda “sobressalente” se uma das outras falhar.
A instalação das rodas foi uma das etapas mais recentes da fase conhecida como montagem, teste e operações de lançamento. Instrumentos científicos continuam chegando ao JPL para serem adicionados à espaçonave. Em seguida, uma variedade de testes será realizada, à medida que a espaçonave se aproxima do período de lançamento de outubro de 2024. Depois de viajar mais de 2.9 bilhões de quilômetros, a Europa Clipper começará a desvendar os segredos deste mundo gelado.
Missões como a Europa Clipper contribuem para o campo da astrobiologia , o campo de pesquisa interdisciplinar que estuda as condições de mundos distantes que poderiam abrigar a vida como a conhecemos. Embora a Europa Clipper não seja uma missão de detecção de vida, ele conduzirá uma exploração detalhada de Europa e investigará se a lua gelada, com seu oceano subterrâneo, tem a capacidade de sustentar a vida. Compreender a habitabilidade de Europa ajudará os cientistas a entender melhor como a vida se desenvolveu na Terra e o potencial de encontrar vida além do nosso planeta.
Gerenciado pela Caltech em Pasadena, Califórnia, o JPL lidera o desenvolvimento da missão Europa Clipper em parceria com o Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins (APL), em Laurel, Maryland, para o Science Mission Directorate da NASA em Washington. A APL projetou o corpo principal da espaçonave em colaboração com o JPL e o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. O Escritório do Programa de Missões Planetárias no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, executa o gerenciamento do programa da missão Europa Clipper.
Mais informações sobre Europa podem ser encontradas aqui:
Fonte:
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-europa-clipper-gets-its-wheels-for-traveling-in-deep-space
