Conheça a sonda espacial Psyche, que irá estudar asteroide metálico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/10/2023

Se o asteroide 16 Psique for realmente como vislumbrado nesta ilustração artística da NASA, seu interesse científico aumentará enormemente.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech/ASU]

Asteroide metálico

A primeira missão para estudar um asteroide rico em metais, a sonda espacial Psique deverá ser lançada nesta quinta-feira (12 de Outubro) para tentar aprender mais sobre a formação de corpos rochosos no nosso Sistema Solar.

A espaçonave viajará 3,5 bilhões de quilômetros até um asteroide rico em metais, localizado nos confins do Cinturão Principal de Asteroides, entre Marte e Júpiter.

Esse asteroide, chamada 16 Psique, já rendeu minutos de fama a alguns cientistas mais oportunistas, que decidiram calcular seu valor se ele fosse de fato composto totalmente por metais, passando a chamá-lo de "asteroide bilionário" - esses cálculos presumem que o asteroide pudesse ser colocado na superfície da Terra, algo impossível com a tecnologia atual, que esse impossível fosse feito sem custos e que a repentina oferta dos metais de que ele fosse composto não afetaria os preços dessas commodities.

Pseudociências à parte, aprender mais sobre o asteroide Psique pode nos dar informações importantes sobre as origens do nosso Sistema Solar e sobre a formação planetária em geral. Também será uma novidade se finalmente chegarmos próximo a um asteroide ao menos parcialmente "mais metálico", de consistência mais homogênea, já que todos os asteroides visitados até agora, para surpresa geral e contra todas as expectativas, são mais parecidos com rochas sedimentares, formados pela aglomeração de inúmeros fragmentos - algo para o quê ainda não temos boas explicações.

Jogo de ganha-ganha

Com base em dados obtidos por radares e telescópios, os cientistas assumem a hipótese de que o asteroide Psique poderia fazer parte do interior rico em metais de um planetesimal, um bloco de construção de um planeta rochoso que nunca chegou a se formar - ele pode ter colidido com outros corpos grandes durante sua formação inicial e perdido sua concha rochosa externa. Como não conseguimos ainda abrir caminho até o núcleo metálico da Terra, visitar Psique pode fornecer uma janela única para o interior do nosso próprio planeta, além de ilustrar a história de colisões violentas, como a que se acredita ter formado a Lua, e da acumulação de matéria que criou planetas como o nosso.

Mas a história pode ter sido outra. Embora as rochas de Marte, Vênus e Terra estejam repletas de óxidos de ferro, a superfície de Psique não parece apresentar muitos desses compostos químicos. Isto sugere que a história do asteroide difere das histórias padrão de formação planetária no Sistema Solar.

E isso é bom, porque forma um jogo de ganha-ganha científico: Se os dados comprovarem que Psique é constituído por restos de material do núcleo de um bloco de construção planetário, aprenderemos como a sua história se assemelha e diverge da dos planetas rochosos; e, se os dados mostrarem que Psique não é um núcleo exposto, ele poderá revelar-se um tipo de objeto primordial do Sistema Solar nunca antes visto.

Instrumentos da sonda Psique. Da esquerda para a direita, a câmera multiespectral, o espectrômetro de nêutrons e raios gama e o magnetômetro.
[Imagem: (a) NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS; (b) Johns Hopkins/APL/Ed Whitman; (c) NASA/JPL-Caltech]

Instrumentos científicos

Três instrumentos científicos e uma investigação da força gravidade deverão ajudar a dizer qual dessas hipóteses é a mais plausível.

Um magnetômetro procurará evidências de um antigo campo magnético no asteroide - um campo magnético residual seria um forte indício de que Psique se formou a partir do núcleo de um corpo planetário.

Um espectrômetro de raios gama e nêutrons ajudará a determinar os elementos químicos que compõem o asteroide e, por decorrência, a entender melhor como ele se formou.

Finalmente, um gerador de imagens multiespectral fornecerá informações sobre a composição mineral do asteroide, bem como sua topografia.

A equipe científica da missão também tirará proveito do sistema de telecomunicações da sonda espacial para estudar a gravidade. Ao analisar as ondas de rádio com as quais a nave se comunica, os cientistas poderão medir como o asteroide Psique afeta a órbita da espaçonave. Essa informação permitirá determinar a rotação, a massa e o campo gravitacional do asteroide, oferecendo informações adicionais sobre a composição e estrutura do seu interior.

A sonda espacial fará aproximações sucessivas ao asteroide.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Propulsão mais eficiente

Composto por quatro propulsores de efeito Hall - mais conhecidos como motores iônicos - o sistema de propulsão elétrica-solar da sonda Psique aproveita a energia elétrica gerada por grandes painéis solares para criar campos elétricos e magnéticos. Estes, por sua vez, aceleram e expelem átomos eletricamente carregados, ou íons, de um propelente que nada mais é do que o gás nobre xenônio, o mesmo usado em faróis de carros e TVs de plasma. Saindo em alta velocidade pelo bocal, os íons produzem impulso.

Fica bonito, porque o gás ionizado emite um brilho azul semelhante ao visto nas naves dos filmes de ficção científica, embora cada um dos quatro propulsores da sonda vá operar isoladamente, um de cada vez. A força parece pequena, comparável à força que você precisa fazer para segurar três moedas na palma da mão; mas, no vazio quase sem atrito do espaço, a sonda espacial acelerará lenta e continuamente.

Esse sistema de propulsão baseia-se em tecnologias semelhantes usadas pela sonda espacial Dawn (Aurora), que estudou o asteroide Vesta, mas a Psique será a primeira missão da NASA a usar propulsores de efeito Hall no espaço profundo.

Os motores iônicos aceleram pouco, mas constantemente, o que significa que a velocidade da nave aumenta continuamente.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Comunicações a laser no espaço

Também irá a bordo da sonda espacial um demonstrador de tecnologia chamado DSOC, sigla em inglês para Comunicações Ópticas no Espaço Profundo. O objetivo é testar comunicações a laser de alta velocidade - no espaço a taxa de dados não é exatamente "alta" - que possam ser usadas em futuras missões.

O teste virá se somar ao demonstrador de comunicação a laser lunar, ao LCRD (relé de demonstração de comunicações a laser), na ISS desde 2021, e ao módulo de comunicação a laser ILLUMA-T, que foi ao espaço em Agosto último.

Cerca de dois meses após o lançamento, a equipe realizará uma verificação inicial da sonda espacial e dos instrumentos científicos, quando então serão capturadas suas primeiras imagens. A sonda espacial chegará ao asteroide em 2029, como uma missão primária prevista para durar 26 meses em órbita de 16 Psique.

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