A missão BepiColombo da Agência Espacial Europeia a Mercúrio enfrenta a manobra mais crítica até agora, com duas sondas a largarem a nave-mãe rumo a uma das regiões mais extremas do Sistema Solar.
Oito anos depois de ter deixado a Terra, a BepiColombo está agora muito perto de entrar em órbita de Mercúrio, uma esfera quente e densa de metais e silicatos, com campo magnético próprio, considerada um dos planetas mais difíceis de observar devido à força da gravidade e à intensa radiação proveniente do Sol.
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“Mercúrio é um destino exigente. É muito difícil lá chegar, é muito difícil operar lá”, disse Santa Martinez, gestora da missão da ESA.
“Os dois principais aspetos são, de facto, as temperaturas extremas, que vão de -180 a 450 °C, e também a radiação solar, que pode ser até dez vezes superior à que temos na Terra.”
Os engenheiros de voo espacial no centro de controlo ESOC da ESA, em Darmstadt, na Alemanha, dizem estar prontos e preparados para todo o tipo de incidentes e acidentes em 3 de setembro, quando a nave se separar e os instrumentos que estiveram protegidos no interior forem de repente expostos a um ambiente extremamente hostil.
Comparando toda a experiência de voo espacial a “trabalhar com um forno de pizza muito quente mesmo nas costas”, o diretor de voo da ESA, Ignacio Tanco, disse à Euronews que é como “trabalhar sobre o fio da navalha”.
A maior preocupação são os painéis solares, que têm uma orientação muito precisa. Se forem desviados uma fração de grau para longe do Sol, corre‑se o risco de perder energia; se forem rodados um pouco demais na direção da nossa estrela, podem ficar queimados de forma irreversível.
“Há muita coisa nova na quinta‑feira para a qual as equipas têm de estar preparadas”, afirmou, comparando o momento ao lançamento de uma nave completamente nova, que por acaso já está em órbita de um planeta diferente, com um atraso de 11 minutos nas comunicações em cada sentido.
O que se segue
BepiColombo é a primeira missão europeia a Mercúrio e é particularmente complexa.
Na quinta‑feira, 3 de setembro, às 14:00 CEST, a nave espacial vai separar‑se em duas. As duas sondas acopladas partirão para a missão científica, enquanto o grande Módulo de Transferência para Mercúrio (MTM), que as trouxe até aqui numa viagem sinuosa de oito anos, se afasta na direção oposta.
O módulo‑mãe MTM ficará então entregue ao destino, sem controlo de atitude e já sem utilidade.
“É um módulo totalmente passivo, por isso não o pode controlar nem manobrar”, explica o responsável pela dinâmica de voo da ESA, Frank Budnik.
Sem forma de o orientar, começará a rodopiar e a sua trajetória fá‑lo‑á passar por Mercúrio em vez de entrar em órbita. Passará o resto dos seus dias no espaço interplanetário.
Entretanto, para as duas sondas, será altura de acordar e começar a trabalhar.
Empilhadas literalmente uma sobre a outra no MTM, são o Mercury Planetary Orbiter (MPO), da ESA, que vai estudar de perto a superfície e o interior do planeta, e o Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio), construído pela Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA), que se vai concentrar no ambiente espacial que o rodeia.
Martinez foi clara quanto aos riscos nos segundos, minutos, horas e dias após a separação, esta semana.
“Sabemos que é provável que nem tudo decorra segundo o plano nominal”, afirmou. “Mas estamos preparados, somos flexíveis e temos de estar prontos para o inesperado.”
Voar até Mercúrio é muito mais desafiante do que voar até Marte. Uma nave que cai em direção ao Sol não abranda; acelera, puxada pela gravidade solar.
Para ser capturada em órbita, a BepiColombo tem de igualar quase exatamente a velocidade de Mercúrio, uma transferência que exige muito mais energia do que alcançar mesmo os planetas mais distantes e maiores.
É por isso que a missão passou oito anos e nove sobrevoos planetários da Terra, de Vénus e do próprio Mercúrio a reduzir gradualmente a velocidade com um motor de iões, em vez de seguir uma rota mais direta, e é também por isso que os próximos meses trarão momentos de grande tensão para a equipa da missão.
Para as duas sondas, a separação de quinta‑feira em relação ao MTM é apenas o primeiro passo de uma longa sequência de chegada.
Nas semanas seguintes, os dois orbitadores científicos, MPO e Mio, permanecerão acoplados como uma única nave composta, a voar pela primeira vez livre do módulo de propulsão, com instrumentos e câmaras até aqui bloqueados pelo MTM finalmente a obter uma visão desimpedida do espaço.
O próximo grande marco chega no final de novembro e início de dezembro, quando os controladores da missão acionarem uma sequência crítica de disparos de propulsores químicos para baixar a órbita da nave e trazê‑la para a influência gravitacional de Mercúrio.
Uma vez capturados em órbita, MPO e Mio vão separar‑se um do outro, tornando‑se duas naves totalmente independentes e operacionais, em órbitas distintas em torno do planeta, e com equipas próprias na Terra.
Os engenheiros passarão os meses seguintes a colocar sistemas em serviço e a afinar ambas as órbitas, num processo que se prolonga até março de 2027.
Só quando isso estiver concluído é que começa a fase científica dedicada da missão, em abril de 2027.
Mercúrio: mistérios por resolver
Mercúrio é um verdadeiro desafio para estudar por telescópio a partir da Terra, devido à presença ofuscante do Sol em fundo. Por isso, como explicou o cientista do projeto BepiColombo, Geraint Jones, à Euronews, “para estudar o planeta em detalhe, temos de lá ir com uma nave espacial”.
Há muito que não sabemos sobre este planeta escaldante. Uma das principais questões em aberto é a densidade de Mercúrio: o planeta é invulgarmente pesado para o seu tamanho, provavelmente devido a um núcleo de ferro sobredimensionado que representa 60% do seu volume, mas os cientistas ainda não sabem porquê.
Estudar esse núcleo dará dados para explicar como é gerado o campo magnético de Mercúrio. Dos planetas rochosos do sistema solar, só Mercúrio e a Terra têm campo magnético; Vénus e Marte não têm.
Outros aspetos curiosos de Mercúrio incluem o facto de o planeta estar literalmente a encolher à medida que o núcleo interno arrefece, e de rodar tão lentamente sobre o seu eixo que um dia dura mais do que um ano.
Um ciclo completo de dia e noite em Mercúrio corresponde a 176 dias terrestres, enquanto uma volta ao Sol demora 88 dias na Terra.
Para Jones, uma das características mais intrigantes do planeta são as formações de superfície designadas ‘hollows’, observadas pela primeira vez pela missão MESSENGER da NASA a Mercúrio.
Estas ‘hollows’ são locais onde o solo parece ter sido erodido à medida que materiais voláteis se evaporam com o calor extremo. Há também fortes indícios de gelo de água em algumas crateras permanentemente sombreadas nos polos de Mercúrio, e os cientistas querem saber exatamente quanta água existe e por que motivo.
Mercúrio não tem atmosfera, mas há gases a escapar do planeta que Jones quer estudar.
“Ambas as naves vão ‘provar’ os gases que rodeiam Mercúrio, permitindo dizer‑nos que gases existem, se determinadas zonas da superfície estão a libertar material e ver também como isso muda ao longo do tempo”, explica.
Estudar este mundo árido e tórrido vai para além do próprio Mercúrio. Compreender como se forma e sobrevive um planeta rochoso tão perto da sua estrela ajuda os cientistas a perceber as origens da Terra e de muitos dos exoplanetas estranhos e incomuns encontrados nas últimas décadas em órbita de outras estrelas na nossa galáxia.
Como sempre nesta missão, obter respostas exige paciência.
A campanha científica completa da missão só começa em abril de 2027, quando ambos os orbitadores atingirem as suas órbitas finais. Para já, todas as atenções estão centradas em 3 de setembro, quando uma única separação transformará oito anos de voltas em torno do sistema solar interior numa descida final para o domínio gravitacional de Mercúrio.