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Galileo foi
a Júpiter... |
E deu-nos mais do que lhe foi exigido. Estou,
é claro, a falar da fantástica sonda Galileo,
da NASA, que no dia 21 de Setembro de 2003, terminou a sua missão
de forma espectacular, ao mergulhar na atmosfera de Júpiter.
Esta manobra tornou-se necessária, devido às suas
próprias descobertas; uma vez que a sonda estava a ficar
sem combustível, e para impedir que se despenha-se em
Europa e contaminasse aquele pequeno mundo (que poderá
até albergar vida), foi decidio que a Galileo seria colocada
numa rota de colisão com Júpiter. Esta sonda,
uma grande descobridora, recebeu o nome muito apropriado, em
homenagem a outro grande descobridor, de seu nome Galileu
Galilei, que no século XVII havia descoberto as 4
maiores luas de Júpiter, sendo por isso que estas luas
são também designadas de luas galileanas.
Este artigo, pretende contar a história,
de uma forma simples, da sonda Galileo e da sua missão,
uma viagem de 14 anos, ao planeta Júpiter. Será
feita uma descrição da nave, da sua instrumentação,
dos seus objectivos iniciais e dos objectivos alcançados.
Depois farei uma retrospectiva das descobertas que este explorador
robótico foi capaz de fazer. No entanto, não se
pense que tudo foi um mar de rosas, o que ainda tornará
mais interessante a história e provará também,
a enorme qualidade da Galileo como sonda espacial.
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O Lançamento |
Ora como todos os outros projectos de investigação,
a ânsia pelo conehcimento e pela descoberta, levou a NASA
a projectar uma sonda que fosse capaz, de viajar pela imensidão
do Sistema Solar para depois orbitar o maior planeta aqui do
bairro, de seu nome Júpiter, Senhor dos Deuses na mitologia
romana.
Planeada originalmente na década de
70, a Galileo foi a primeira nave destinada a orbitar um planeta
exterior. Depois do retumbante sucesso das Pioneer e das Voyager,
com as suas passagens, tornou-se claro para a NASA e para a
comunidade cientifica que era necessária umamissão
melhor e mais ousada.
Ainda antes do retorno dos dados das Voyager
em 1979 e 1980, terem chegado à Terra, os cientistas
sabiam que Júpiter e as suas luas eram alvos de muito
interessante com muita informação a ser descoberta,
no entanto nunca passou pela cabeça de quem projectou
a Galileo o quão interessante é o sistema de Júpiter
na realidade.
O lançamento da sonda foi adiado por
algumas vezes devido a uma série de atrasos provocados
por uma série de problemas técnicos e também
pela explosão em 1986 do vai-vém espacial Challenger.
Não foi antes de 7 anos depois da data originalmente
planeada que o vai-vém Atlantis a lançou finalmente
para o espaço, em 18 de Outubro de 1989, dia em que a
grande viagem começou.
Devido a uma série de compromissos com
segurança e restringimentos financeiros, a trajectória
planeada da sonda implicou um passeio turisticos pelo Sistema
Solar, levando-a a fazer uma passagem por Vénus e outras
duas pela Terra, numa manobra a que se chamou VEEGA: Venus –
Earth – Earth Gravity Assist, destinada a conceder mais
velocidade à nave antes de esta se dirigir para o Sistema
Solar exterior. Originalmente a missõa estava planeada
para ser um vôo directo de 3 anos e meio até Júpiter,
utilizando um propulsor inercial de 3 estágios. Quando
este propulsor foi cancelado, os cientistas adaptaram a missão
para utilizar um propulsor Centauro e finalmente um propulsor
inercial de dois estágios, o qu epôs de parte o
vôo directo e obrigou, para se salvar a missão,
a um vôo utilizando 3 manobras de assistência pela
gravidade (VEEGA).
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A VEEGA |
Em Feveriro de 1990, no dia 10, a sonda passou
por Vénus a uns 16 000 km de altitude, completando assim
a primeira manobra
de assistência de gravidade do seu trajecto inter-planetário.
Posteriormente, em 8 de Dezembro de 1990, passou pela Terra
a um altitude de 960 km de altitude, completando a 2ª manobra
de gravidade e a primeira de 2 utilizando a Terra.
Estas duas manobras foram suficientes para
dar impulso e velocidade suficientes à Galileo para a
enviar numa órbita eliptica de 2 anos à volta
do Sol. Exactamente 2 anos depois da sua primeira passagem pela
Terra, a Galileo voltou para a final despedida da sua Terra
Natal, no dia 8 de Dezembro de 1992, fazendo uma passagem, desta
vez ainda mais baixa pela Terra, a uma altitude de 303 km. Com
esta manobra final, a Galileo dirigiu-se, finalmente, direitinha
a Júpiter.
No meio de tantos atrasos e dificuldades, esta
nova e mais longa trajectória de vôo, acabou por
se mostrar bastante lucrativa em termos cientificos, pois forneceu
vários dados pelo caminho. A comunidade cientifica obteve
pela primeira vez, imagens das núvens de nível
médio em Vénus e confirmaram a presença
de relâmpegos neste planeta.
A Terra também foi largamente observada pela Galileo
e esta fez um mapa da superficíe da Lua, e observou a
região polar Norte da “Cara Branca”, citando
o personagem do Senhor dos Anéis de J.R.R. Tolkien, Gollum.
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Problemas
com a antena |
A bizarra e longa trajectória final,
bem como os atrasos no lançamento da missão, fieram
co mque quando a nave atingiu, finalmente, o Sistema Solar exterior,
a sua antena de alto ganho, que estava dobrada como um guarda-chuva
para caber no compartimento de carga do Atlantis e para estar
protegida do calor do Sistema Solar interior, falhassse ao abrir,
levando os cientistas a pensar que tinham nas mãos uma
nave com a principal antena fechada, logo implicando uma missão
não funcional. Depois de varias análises, chegou-se
à conclusão que alguns dos segmentos da antena,
provavelmente 3, haviam ficado presos na posição
de fechado devido a fricção, impedindo asim que
a antena de 4.8 metros de diâmetro abrisse.
Felizmente, os engenheiros e cientistas do
JPL (Jet Propulsion Laboratory), tinham ainda 4 anos até
que a sonda chegasse ao seu destino final. Durante as suas tentativas
para abrir a antena de alto ganho da Galileo, os cientistas
acabaram por achar uma solução que passava pela
reprogramação do computador, com tecnologia dos
anos 70, a bordo da Galileo. Esta solução, que
era o seu plano B, foi bem sucedida. Esta reprogramação
consistia em “obrigar” o velho equipamento electronico
a aceitar e compreender as instruções modernas
de compressão de dados e imagens, que em conjunto com
o gravador de fita a bordo, permitiu que os recolhidos durante
a missão fossem gravados na fita e, depois, quando a
sonda não estava a recolher dados fossem enviados lentamente
para a Terra. Estes dados eram enviados, bom como todas as comunicações
feitas com a sonda, eram feitos atavés de duas antenas
de baixo ganho. Assim entre 1993 e 1996, esta equipa de técnicos
e especialistas, na Terra foi capaz de desenvolver novo e extenso
software tanto para a nave como para as estações
na Terra e actualizaram e melhoraram a rede de antenas no solo,
de modo que estas podessem utilizar as antenas de baixo ganho
da Galileo.
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As passagens
pelos Asteroides |
No seu caminho para Júpiter a Galileo
foi a primeira nave a ter um encontro imediato com um asteróide,
no caso o asteróide Graspa, em 29 de Outubro de 1991.
Passou apenas a uns 1601 km do mesmo, a uma velocidade relactiva
de 8 km por segundo. Imagens e outros dados revelaram um irregular
e complexo corpo, cravado de crateras de impacto com cerca de
20 por 11 km, coberto por uma fina camada de pó e detritos.
A 28 de Agosto de 1993, a Galileo encontrou-se
com mais um asteróide, desta vez o Ida, um outro corpo
maior e mais distante que o Gaspra. O Ida tem cerca de 55 km
de comprido e 24 km de largura. As observações
mostraram que ambos os asteroides possuem campo magnético,
embora o Ida seja mais velho, com mais crateras. A Galileo mostrou
também que o Ida “carrega” a sua própria
lua, tornando-o no primeiro asteroido conhecido com uma lua.
Este pequeno corpo, com o nome de Dactyl, tem 1 diâmetro
de 1.5 km. Com o conhecimento da órbita de Dactyl, foi
possível determinar a densidade do Ida.
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Chegada
a Júpiter |
Depois das passagens pelos asteróides,
a nave acabaria por chegar a Júpiter para a manobra de
inserção em órbita, em 1995. Em Julho desse
ano, mais precisamente no dia 13, foi solta a sonda mais pequena
auq a Galileo trazia às costas. Tratava-se de uma sonda
atmosférica que iria penetrar a densa atmosfera de Júpiter
devolvendo dados sobre a composição e temperatura
da atmosfera joviana. A sonda foi lançada, e como não
possuía meios de propulsão, a sua trajectória
foi dada pela pontaria da Galileo em direcção
ao planeta, depois iniciou uma queda-livre de 5 meses em direcção
às núvens de Júpiter.
Duas semanas depois, a Galileo disparou o seu
motor principal pela primeira vez, de modo a iniciar a sua primeira
órbita de Júpiter, pelo ponto certo.
7 de Dezembro de 1995, o dia da chegada. Este
dia cacabou por ser um príodo de 34 horas de extrema
actividade. Quando a sonda chegou a Júpiter e a dua sonda
atmosférica se aproximava da planeta, a Galileo passou
por duas das luas galileanas de Júpiter (as 4 maiores,
descobertas por Galileu Galilei), no caso Europa e Io, a uma
altitude de 33 000 km e de 900 km, respectivamente por Europa
e Io. Umas 4 horas após ter abandonado Io, a onda fez
a sua maior aproximação a Júpiter, entrando
numa zona de radiação com níveis 25 vezes
ao considerado mortal para os humanos.
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A
Sonda Atmosférica |
Apenas 8 minutos depois, começaram
a chegar à nave as primeiras informações
da sonda atmosférica, que havia penetrado a atmosfera
de Júpiter a uma velocidade 170 000 km/h. No processo
teve de suportar temperaturas 2 vezes superiores às da
superficíe do Sol. Na queda, abrandou por “aero-braking”
(explicar em caixa) durante 2 minutos até abrir o para-quedas
e o escudo térmico.
A pequena sonda flutuou durante 200 km, através
das núvens transmitindo dados sobre os fluxos de calor
e luz do Sol, pressão, temperatura, ventos, relâmpegos
e composição atmosférica. Passados 58 minutos
desde o inicio da descida, as altas temperaturas calaram os
trasnmissores da sonda. No entanto, a sonda conseguiu trasnmitir
dados de uma profundidade onde a pressão é 23
vezes mais elevada que a pressão média na Terra,
mais de 2 vezes e meia que o requerdo pela missão.
Após uma hora de ter recebido os últimos
dados da sonda atmosférica, a Galileo disparou o seu
motor principal para entrar em órbita de Júpiter,
quando se encontrava a uma distância de 200 000 km acima
do planeta.
^ Topo |
Em
órbita de Júpiter |
A primeira órbita durou 7 meses. Quando
se encontrava no ponto mais distante da órbita, a nave
disparou o seu motor para impedir que, nas órbitas seguintes,
o orbitador não se chegasse tanto a Júpiter. Este
ajuste serviu para impedir que a elctrónica da nave fosse
danificada pelo altamente radioactivo em torno de Júpiter.
Durante esta primeira órbita, foi instalado
novo software que dotou o orbitador de mais e melhores capacidades
deprocessamento de dados a bordo. A mais importante melhoria
foi o software de compressão que permitiu qu fossem enviadas
10 vezes mais imagens e outros dados que, de outra forma, seria
possível. Estes melhoramentos fizeram também com
que, e apesar de alguns objectivos se terem tornado impossíveis
de realizar devido à perda da antena da alto ganho, novos
objectivos fossem alcançados, bem como a maioria dos
inicialmente propostos.
Durante a sua missão primária,
o itinerário da nave incluía 4 passagens, ou “fly-bys”,
de Ganimedes, 3 de Calisto e 3 de Europa. Estes encontros foram
de 100 a 1000 vezes mais próximos dos que haviam sido
efectuados pelas Voyager 1 e 2, nas suas pasagens em 1979. A
instrumentação a borda da nave recolheu dados
intensivamente durante cerca de uma semana, e passou os seguintes
um ou dois meses a enviar dados (até ao próximo
encontro no seu trajecto orbital) a enviá-los para a
Terra.
Em 1997, terminada a sua missão principal,
foi iniciada uma extensão de 2 anos, que incluía
um estudo intensivo de Europa com base em 8 encontros consecutivos.
Esta missão, conhecida como “Galileo Europa Mission”,
acrescentou conhecimentos sobre a superficíe gelada de
Europa e dados intrigantes sobre a possibilidade da existência
de um oceano de água liquida debaixo dessa superficíe.
Também forneceu dados importantes sobre a lua Io, já
que foi uma excelente oportunidade para passar por lá
mais vezes. A missão principal previa apenas uma passagem
por Io, nesta teve 2 encontros com esta lua, revelando mais
dados sobre o vulcanismoe em Io. A Galileo também passou
por Calisto por mais 4 vezes. Depois houve ainda a missão
“Galileo Millenium Mission” que acrescentou mais
1 ano de observações, incluindo mais passagens
por Io e Ganimedes, mais estudos conjuntos com a sonda Cassini
que passou por Júpiter, em Dezembro de 2000, para uma
manobra de gravidade no seu caminho para Saturno.
O puzzle sobre a existência ou não
de água liquida em Europa, teve a sua maior prova vinda
de uma fonte pouco provável, ou seja, o instrumento de
medição de campos magnéticos da Galileo.
Este instrumento mediu a existência de um a campo magnético
induzido em Europa, que mudava com o percurso da lua no imenso
campo magnético de Júpiter. Como Europa não
consegue gerar o seu próprio campo magnético,
as medições registadas pela Galileo só
poderiam vir de um corpo condutor no campo magnético
de Júpiter. Estas mediadas eram consistentes com a grande
camada de água liquida, semelhante em composição
à água do mar aqui na Terra, localizada debaixo
da superficíe de Europa. São possíveis
outras condições (como uma grande camada de um
metal condutor ou de um outro mineral), mas consideradas muito
pouco prováveis pelos geólogos.
Com a possibilidade de água liquida
em Europa, os astrobiólogos comelaram a ficar cdada vez
mais entusiasmados com a possibilidade de vida em Europa. Esta
ideia estava em consideração desde as passagens
das Voyager, mas recebeu mais crédito com os novos dados
da Galileo, que apontavam para um grande oceano sub-superficial
(que conteriam mais água que os ocenaos terrestres todos
juntos) em Europa. Embora a possibilidade de formas de vida
complexas seja muito remota, é possível que alguns
microorganismos tenham evoluído e sobrevivido neste pequeno
mundo.
Finalmente, depois de todas as descobertas
cientificas, o ambiente altamente hostil do campo magnético
de Júpiter começou a fazer das suas. Já
antes, numa das extensões de missão, destinada
a observar o campo magnético joviano e a lua Io, algumas
passagens haviam sido perdidas devido à radiação
que desligou os sistemas. Felizmente os sistemas depois foram
sempre reiniciados e recuperados em perfeito funcionamento.
Os instrumentos da nave já haviam recebido várias
doses de radiação do que aquilo para que haviam
sido construídos e começaram a degradar-se. Esta
situação e o facto de o combustível estar
a acabar, obrigou a NASA a tomar uma decisão sobre o
destino da Galileo.
Deixo agora aqui um quadro com os diversos
encontros da Galileo em Júpiter.
Órbita |
Alvo |
Data |
Altitude |
0 |
Io |
7 de Dezembro de 1995 |
897 km (558 mi) |
1 |
Ganimedes |
27 de Junho de 1996 |
835 km (519 mi) |
2 |
Ganimedes |
6 de Setembro de 1996 |
261 km (162 mi)/td> |
3 |
Calisto |
4 de Novembro de 1996 |
1136 km (706 mi) |
4 |
Europa |
19 de Dezembro de 1996 |
692 km (430 mi) |
5 |
-Nenhum- |
/td>
| |
6 |
Europa |
20 de Fevereiro de 1997 |
586 km (364 mi) |
7 |
Ganimedes |
5 de Abril de 1997 |
3102 km (1928 mi) |
8 |
Ganimedes |
7 de Maio de 1997 |
1603 km (996 mi) |
9 |
Calisto |
25 de Junho de 1997 |
418 km (260 mi) |
10 |
Calisto |
17 de Setembro de 1997 |
535 km (333 mi) |
11 |
Europa |
6 de Novembro de 1997 |
2043 km (1270 mi) |
12 |
Europa |
16 de Dezembro de 1997 |
201 km (125 mi) |
13 |
-Nenhum- |
|
|
14 |
Europa |
29 de Março de 1998 |
1644 km (1022 mi) |
15 |
Europa |
31 de Maio de 1998 |
2515 km (1562 mi) |
16 |
Europa |
21 de Julho de 1998 |
1834 km (1140 mi) |
17 |
Europa |
26 de Setembro de 1998 |
3582 km (2226 mi) |
18 |
Europa |
22 de Novembro de 1998 |
2271 km (1411 mi) |
19 |
Europa |
1 de Fevereiro de 1999 |
1439 km (894 mi) |
20 |
Calisto |
5 de Maio de 1999 |
1321 km (821 mi) |
21 |
Calisto |
30 de Junho de 1999 |
1048 km (651 mi) |
22 |
Calisto |
14 de Agosto de 1999 |
2299 km (1429 mi) |
23 |
Calisto |
16 de Setembro de 1999 |
1052 km (654 mi) |
24 |
Io |
11 de Outubro de 1999 |
611 km (380 mi) |
25 |
Io |
26 de Novembro de 1999 |
301 km (187 mi) |
26 |
Europa |
3 de Janeiro de 2000 |
351 km (218 mi) |
27 |
Io |
22 de Fevereiro de 2000 |
198 km (123 mi) |
28 |
Ganimedes |
20 de Maio de 2000 |
809 km (502 mi) |
29 |
Ganimedes |
28 de Dezembro de 2000 |
2338 km (1452 mi) |
30 |
Calisto |
25 de Maio de 2001 |
138 km (86 mi) |
31 |
Io |
6 de Agosto de 2001 |
194 km (120 mi) |
32 |
Io |
16 de Outubro de 2001 |
184 km (114 mi) |
33 |
Io |
17 de Janeiro de 2002 |
102 km (63 mi) |
34 |
Amalthea |
5 de Novembro de 2002 |
160 km (99 mi) |
35 |
Júpiter |
21 de Setembro de 2003 |
Impacto |
^ Topo |
A
Ciência |
No final dos 14 de viagem, a sonda havia
feito inúmeras descobertas de grande interesse e valor
cientifico. Para além de ter descoberto 21 novas luas
à volta de Júpiter, uma das coisas mais espectaculares
que tegve oportunidade de registar foi, sem dúvida, o
embate do cometa Levy-Shoemaker contra Júpiter em Julho
de 1994. Este cometa que se estava a despedaçar, iria
bater contra a superficíe de Júpiter dando uma
oportunidade única a cientistas e astronomos de todo
o mundo para testemunhar o impacto de um cometa num planeta.
A Galileo a caminho de Júpiter era a única plataforma
com visão directa sobre o local de impacto, no lado mais
distante de Júpiter. Não obstante a incerteza
sobre os horários de impacto, a equipa da Galileo consegui
programar a nave para registar o acontecimento e enviar imagens
espectaculares e dados dos impactos do cometa em Júpiter.
Para além disto, vários outros
resultados ciêntificas provieram desta fantástica
missão. A seguir fica uma lista dos mais importantes:
1. A sonda atmosférica analisou os
componentes da atmosfera de Júpiter e descobriu que a
abundância relativa dos mesmo era diferente da do Sol,
indicando que o planeta evolui depois da sua formação
na nebulosa solar.
2. Júpiter tem muitas e grandes tempestades
de relampegos, concentradas em zonas especificas acima e abaixo
do equador, onde os ventos são altamente turbulentos.
Apesar de mais raros que aqui, cada relampego é cerca
de 1000 vezes mais poderoso. Núvens de amonia, pela primeira
vez detectadas noutro planeta, formadas por material trazido
para cima das regiões mais baixas da atmosfera, ou seja,
em núvens “frescas”.
3. A descoberta de fortes evidências
que existem oceanos liquidos em Europa. Existem locais que outrora
estiveram juntos e agora, aparecem separados por camadas de
gelo mais macio e recente. Estas areas indicam que as massas
de gelo fluturam em água liquida, como os icebergs nas
regiões polares da Terra. Europa está preenchida
por falhas e cristas, sendo que as falhas são provocadas
por quebras na superficíe, quando um dos lados mudou.
As critas são provocadas por regiões da crosta
que também se mexeram.
4. Os dados de campos magnéticos recolhidos
indicam que, não só existem um ocenao de água
salgada em Europa como também esses oceanos podem existir
em Ganimedes e Calisto.
5. Europa, Io e Callisto, todas possuem núcleos
metálicos.Processos nestas luas permitiram que os elementos
mais densos se separassem e afundassem nos seus centros. Por
outro lado a composição de Callisto, é
bastante uniforme, indicando que a sua evolução
foi diferente das outras três.
6. Europa, Ganimedes e Calisto, apresentam
cada uma, provas de que possuem uma exosfera, termo que define
uma camada atmosferérica muito fina, composta por iões,
gases carregados electricamente, e gases neutros rodeando a
lua e levemente ligados à superficíe.
7. Ganimedes gera um acampo magnético,
como a Terra gera. De facto é a primeira lua de qualquer
planeta a possuir um campo magnético intrínseco,
embora outras luas de Júpiter possuam um campo magnético
induzido pelo forte campo de Júpiter. A magnetosfera
de Ganimedes, é na realidade um pouco mairo que a de
Mercúrio, um planeta do memso tamanho (aproximadamente)
que esta lua. Inclusivamente parece existir radiação
aprisionada dentro de uma cintura semelhante à cintura
de Van Allen na Terra, em trono de Ganimedes. Esta descoberta
vem desafiar os modelos teóricos de como se formam os
campos magnéticos como o da Terra.
8. As observações das superficíes
dois satélites mostraram, entre outros fenómenos,
o seguinte:
- padrões de fracturas longas e em
loop, que se extendiam pela superficíe de Europa;
- uma falha em Europa tão grande quanto a falha de St.
André na Califórnia;
- uma superficíe em Ganimedes altamente fracturada e
com falhas moldada por actividade tectónica;
- Evidências de extensa, embora misteriosa, erosão
na supericie primordial de Calisto, dando uma aparênciamais
macia em algumas das crateras lá encontradas.
9. O Vulcanismo em Io pode ser 100 vezes mais
intenso que o daqui da Terra, moldando constantemente a superficíe
de Io. Muitas alterações se registaram desde 1979
com a passagem das Voyager e mesmo durante a estadia da Galileo
neste sistema. São erupções com temperatureas
bastante mais elevadas que as da Terra, sendo compostas por
rochas de silica liquidas, contendo compostos de oxigénio
e silica. Esta é uma composição semelhante
à do vulcanismo semelhante ao da Terra há 3000
milhões da anos atrás.
10. Caracterização do plasma
em torno de Io, provocado pelo seu vulcanismo. A nva mostrou
o plasma (um gas com aspecto de liquido – o 4º estado
da matéria – composto s+o por partículas
carregadas) que flui num círculo em forma de donut, em
torno de Io, abranda até parar nas regiões polares
de Io.
11. O sistema de anéis de Júpiter
é formado por poeira e detritos que são atirados
quando meteoroides embatem nas 4 luas interiores mais pequenas
de Júpiter. O anel mais exterior, na realidade são
dois, inseridos um no outro.
12. Foi a primeira nave a ficar tempo bastante
dentro da magnetosfera de um planeta gigante, para conseguir
identificar a sua estrutura global e dinâmica. Tirando
algumas similiaridades superficiais, Júpiter exibe dinâmicas
que diferem das observadas aqui na magnetosfera da Terra. Ao
contrário da Terra, as auroras não são
provocadas pelos flucos de partículas vindas do Sol,
mas sim devido aos efeitos poderosos da rotação
de Júpiter.
Estes são algumas das informações.
As que a NASA decidiu destacar. Porém, muitas mais se
fizeram.
^ Topo |
O
Final |
Ao contrário das Pioneer (10 e 11)
e Voyager (1 e 2), que se encontram a caminho das estrelas fora
do Sistema Solar, os orbitadores não têm essa sorte.
Mesmo que colocados num aórbita estável, esta
decairá com o tempo e, sem combustível para correcções
de trajectória, acabam por cair contra o planeta ou uma
das suas luas. Neste caso, os cientistas estavam particularmente
preocupados com uma lua: Europa. No caso da existência
de um ocenao em Europa, o impacto da Galileo poderia ser uma
coisa realmente má. Por si só, os RTGs (Geradores
Térmicos radioactivos) já seriam maus, mas a possível
contaminação com micróbios vindos da Terra
era ainda pior. Embora a sonda estivesse no espaço desde
1989 e no intenso e viloento campo magnético de Júpiter,
é possível que alguns micróbios à
boleia na sonda tenham sobrevivido aos 14 anos de viagem, por
estarem dentro da sonda em zonas mais protegidas da radiação,
pois ao contrário dos módulos de aterragem das
Viking que forma a Marte, a Galileo nunca foi esterilizada exaustivamente.
Assim para impedir, no caso de se verificarem
estas duas possibilidades remotas, da existência de vida
em Europa e de micróbios a borda da Galielo, a NASA tomou
a decisão de acabar com a sonda antes dela se tornar
um corpo flutuante sem possibilidade de manobra no sistema joviano.
Assim, enquanto a nave ainda possuía
suficiente combustível foi colocada numa órbita
com trajectória que acabaria por a enviar contra o planeta
Júpiter, onde se destruiria, impedindo que chocasse com
Europa.
Este será um dia triste para todos os
cientistas envolvidos na missão da Galileo. Uma missão
de seguimento, destinada a orbitar Europa foi recentemente cancelada
pela NASA, mas foi substituida por um projecto ambicioso chamado
JIMO (Júpiter Icy Moons Orbiter – Orbitador das
luas geladas de Júpiter). É uma imensa nave com
fonte de energia nuclear e propulsão de última
geração, que terá energia e propulsão
suficientes para orbitar cada uma das luas de Júpiter,
uma de cada vez. No entanto, só na próxima década
estará pronta a ser lançada. Entretanto, fica
o legado da Galileo.
No dia do impacto, os sinais de rádio
da Galileo demoram cerca de 52 minutos a chegar até à
Terra (isto significa que a sonda se encontrava a 52 minutos-luz
da Terra). No texto que se segue, os tempos em que os sinais
atingem a Terra indicando a ocorrência de um evento, são
conhecidos como “Hora de recepção na Terra”.
Todos os tempos são mencionados nesta hora, referente
ao Jet Propulsion Laboratory em Pasadena, California. Todas
as horas estão na Hora do Pacifico, que ´corresponde
a menos 7 horas que a Hora Universal.
As coisas passaram-se mais ou menos assim:
No Domingo dia 21 de Setembro de 2003, às
12:52 am, a antena de 70 metros da Deep Space Network em Madrid,
Espanha, vai comunicar com a Galileo e instruí-la a enviar
os dados em tempo real para a Terra. A sonda está a 965
000 km de Júpiter.
Cerca de 8 horas mais tarde, a Galileo irá
atravessar a órbita d eIo a uma distância de 422
000 km. A nave aventurou-se a esta distância 2 vezes:
quando chegou em 1995 e em 2002, na sua passagem pelo satélite
Amalthea.
Pelas 9:42 am, a intensidade da interferência
pela radiação vai atingir um ponto tal que até
uma estrela brilhante como Vega, não poderá ser
vista convenientemente pelo scanner de estrelas do controlo
de atitude da nave. Neste ponto, o software é “avisado”
para não esperar ver mais estrelas.
Às 11:31 am, a Galileo estará
a 143 000 km acima das núvens e o magnetómetro
vai obter os últimos dados da missão. A esta distância
de Júpiter, o campo magnético é tão
forte que este instrumento, mesmo na sua mais robusta configuração,
produz um sinal completamente saturado e sem mais nenhum valor
ciêntifico.
Dezassete minutos mais tarde (11:48 am), a
nave passa a órbita do pequeno satélite Amalthea.
Ao efectuar esta passagem, uma medição especial
será feita através do scanner de estrelas. Durante
a passagem anterior, em 5 de Novembro de 2002, por este satélite,
foram vistos flashes de luz pelo scanner que podem indicar a
presença de detritos na vizinhança do satélite.
Embora nesta passagem final, a nave não esteja perto
de Amalthea, a medição pode ajudar a confirmar
ou anular a existência ou não destes detritos.
Por volta das 12:17 pm, a Galileo vai passar
as órbitas das luas mais interiores, como Andrastea e
Metis. Estará a apenas 57 500 km acima das nuvens, aproximando-se
depressa e ganhando velocidade. Poucos minutos mais tarde o
orbitador vai juntar-se ao seu módulo de descida, no
clube dos objectos feitos pelo homem, que mais perto estiveram
de Júpiter. A 43 000 km de altitude, a nave está
agora à distância de 1/9 da distância entre
a Terra e a Lua.
Por volta das 12:45 pm, com mais ou menos 7
minutos para o fim, a nave passa do dia para a noite, quando
passa pela sombra de Júpiter e, um minuto m ais tarde,
passa por trás do limbo do planeta gigante como visto
da Terra. Apenas 9283 km acima das núvens, o caminha
da nave leva-a para fora de vista dos controladores no solo,
aqui na Terra. Os últimos dados recebidos da sonda, são
agora enviados. Os poucos minutos restantes da nave são
passados na escuridão.
Por volta das 12:49 pm, a Galileo chega ao
final da sua fantástica odisseia de cerca de 14 anos.
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A Nave |
Falemos agora um pouco da nave em si, e da
tecnologia a bordo da mesma. A Galileo pesava 2223 kg, no lançamento
e media 5.3 metros do topo da antena de baixo ganho à
base da sonda. O orbitador usava um inovador sistema de “dual-spin”.
A maioria das naves é estabilizada pela rotação
sobre um único eixo, ou mantendo uma orientação
fica no espaço, referenciada pelo Sol ou outra estrela.
Como a primeira nave planetária com dual-spin, a Galileo
combinava as 2 técnicas. Uma secção que
rodava a cerca de 3 rpm, e uma outra que contra-rodava para
providenciar uma posição com orientação
fica para cameras e outros sensores.
Um scanner de estrelas no lado que roda determina
a orientação e a taxa de rotação,
giroscópios no outro lado providenciam a base pra medição
de curvas e da pontaria dos instrumentos.
A fonte de alimentação, módulo
de propulsão e a maioria dos computadores e elctrónica
de controlo está montada na secção giratória.
Esta secção também carrega instrumentos
para estudar campos magnéticos e partículas carregadas.
Estes instrumentos incluem sensores do magnetómetro montados
numa extensão de 11 metros para minimizar a interferencia
da electrónica da nave e um instrumento para detectar
partículas carregadas de baixa energia. Um detector de
ondas de plasma, destinado a estudar ondas electromagneticas
geradas pelas partículas, também faz parte do
lote. Também existe um detector de partículas
de alta energia e um detector de poeira cósmica e joviana,
um detector associado ao espectrometro ultravio-leta, para detectar
na zona do extremo ultravioleta, mais um contador de iões
pesados para detectar ambientes de partículas carregadas,
potencialmente perigosos para a nave atravessar.
A secção da Galileo que contra-roda,
carregava instrumentos que necessitavam de estar estáveis.
Estes instrumentos incluiam o sistema de cameras; o espectrometro
mapeador de infra-vermelhos destinado a obter imagens de multiplos
espectros para a atmosfera e análise quimica da superficíe.
O espectrometro ultravioleta para estudar gases; fotopolarimetro/radiometro
para medir energia irradiada e reflectida. O sistema de cameras
obteve imagens dos satélites de Júpiter com resoluções
de 20 a 1000 vezes melhores do que as melhores possíveis
pelas Voyager da NASA, já que os sensores CCD da Galileo
são muito melhores que os das Voyager. Esta secção
também carrega antena que apanhou os sinais da sonda
atmosférica.
O módulo de propulsão consistia
em 12 jactos de 10 newtons de impulso e um motor de 400 newton
de impulso, que utilizava hidrazina monometilica como combustível
e tetroxido de nitrogénio como oxidante. Foi desenvolvido
e construído pela Messerschmitt-Bolkow-Blohm (MBB) e
foi uma contribuição da República Federal
Alemã, acabando por ser mesmo a maior contribuição
estrangeira para o projecto.
Devido aos sinais de radio levarem mais de
uma hora a viajar da Terra pra Júpiter e voltar, a Galileo
foi desenhada para operar a partir de instruções
de computador enviadas antecipadamente e armazenadas na memória
da nave. Uma única cadeia de comandos podia cobrir um
período desde de semanas a meses de operações
calmas entre passagens pelas luas de Júpiter. Durante
encontros ou passagens, uma única sequência serve
apenas para cerca de uma semana.
Estas sequências operam através
de software de vôo instalado nos computadores da nave,
com capacidade automática contra falhas, desenhado para
colocar a Galileo num estado seguro no caso do computador ter
alguma falha ou outra situação não antecipada.
A electricidade era obtida de dois geradores
termoeléctricos de radioisotopos. O calor produzido pelo
decaimento radioactivo natural do plutónio era convertido
em electricidade (570 watts no lançamento, 485 watts
no final da missão) para a operação do
equipamento a bordo. Este memso tipo de fonte de alimentação
já havia sido usado noutras missões da NASA, como
por exemplo, as Viking a Marte, as Voyager eas Pioneer aos planetas
exteriores, a Ulysses que estuda o Sol e agora a Cassini, a
caminho de Saturno.
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A sonda atmosférica |
Esta pequena sonda pesava cerca de 339 km e incluía um
módulo de desaceleração para o abrandar e
proteger. Este módulo consistia numa cápsula e um
escudo destinados a bloquear o calor gerado pela fricção
durante a descida. Dentro da cápsula estava o módulo
de descida com seu paraquedas de 2.5m. O módulo de descida
carregava um transmissor rádio e sete instrumentos cientificos,
destinados a medir a temperatura, pressão e desaceleração,
composição atmosférica, nuvens, partículas
e emissões de luz e rádio dos relampegos e partículas
energéticas nas cinturas de radiação de Júpiter. |
Instrumentos do Orbitador |
A Galileo carregava onze instrumentos cientificos.
Outros sete estavam na sonda atmosférica. Um instrumento
de engenharia, originalmente destinado a fazer medições
para serem utilizadas na construção defuturas
naves, também coletou informação cientifica.
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Fontes:
NASA - www.nasa.gov
JPL - www.jpl.nasa.gov
SPACE.COM
- www.space.com
A Aventura da Vida - Selecções Reader's Digest
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