Missão BepiColombo da ESA aproxima-se de momento decisivo rumo a Mercúrio

Oito anos depois de deixar a Terra, a BepiColombo está agora à beira de entrar em órbita de Mercúrio, um corpo quente e denso de metais e silicatos, com campo magnético próprio, considerado um dos planetas mais difíceis de observar devido à força da gravidade e à radiação intensa do Sol.

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“Mercúrio é um destino exigente. É muito difícil lá chegar, é muito difícil operar lá”, afirmou Santa Martinez, gestora de missão da ESA.

“Os dois aspetos principais são precisamente as temperaturas extremas, que variam de -180 a 450 ºC, e a radiação solar, que pode ser até dez vezes superior à que temos na Terra.”

Os engenheiros de voo espacial do centro de controlo ESOC da ESA, em Darmstadt, na Alemanha, dizem estar prontos para todo o tipo de incidentes e acidentes a 3 de setembro, quando a sonda se dividir e os instrumentos até agora protegidos passarem a estar subitamente 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 no fio da navalha”.

A maior preocupação são os painéis solares, que têm uma inclinação muito precisa. Se se afastarem uma fração de grau em relação ao Sol, há risco de perda de energia; se forem rodados um pouco demasiado na direção da nossa estrela, podem ficar queimados de forma irreparável.

“Há muita coisa nova na quinta-feira para a qual as equipas têm de se preparar”, referiu, comparando o momento ao lançamento de uma sonda totalmente nova, que por acaso já está em órbita de outro planeta, com um atraso de rádio de 11 minutos em cada sentido.

Próximos passos

A BepiColombo é a primeira missão europeia a Mercúrio e é particularmente complexa.

Na quinta-feira, 3 de setembro, às 14:00 CEST, a sonda será dividida em duas partes. Duas sondas acopladas vão iniciar a missão científica, enquanto o grande Módulo de Transferência para Mercúrio (MTM), que as trouxe ao longo de uma viagem sinuosa de oito anos até este ponto, se afasta noutra direção.

A nave-mãe MTM fica então entregue ao destino, já sem controlo de atitude e sem função.

“É um módulo totalmente passivo, por isso não o pode controlar nem o pode manobrar”, explica o responsável pela dinâmica de voo da ESA, Frank Budnik.

Sem forma de ser guiado, começa a rodopiar e a sua trajetória fá-lo passar por Mercúrio em vez de entrar em órbita. Passará o resto dos seus dias no espaço interplanetário.

Entretanto, para as duas sondas, chega a 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 de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), que se concentrará no ambiente espacial em seu redor.

Martinez foi franca quanto aos riscos nos segundos, minutos, horas e dias após a separação desta semana.

“Sabemos que é provável que nem tudo decorra de acordo com o plano nominal”, disse. “Mas estamos preparados, somos flexíveis e temos de estar prontos para o inesperado.”

Voar até Mercúrio é muito mais exigente do que voar até Marte. Uma sonda 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 própria de Mercúrio, uma transferência que exige muito mais energia do que alcançar mesmo os planetas maiores e mais distantes.

Por isso a missão passou oito anos e nove sobrevoos planetários pela Terra, Vénus e pelo próprio Mercúrio a reduzir discretamente a velocidade com um motor iónico, em vez de seguir uma rota mais direta, e por isso os próximos meses trarão momentos de grande pressão para a equipa da missão.

Para as duas sondas, a separação de quinta-feira do MTM é apenas o primeiro passo de uma longa sequência de chegada.

Nas semanas seguintes, os dois orbitadores científicos, MPO e Mio, permanecem acoplados como uma única sonda composta, a voar pela primeira vez sem o módulo de propulsão, com instrumentos e câmaras antes bloqueados pelo MTM finalmente a ganhar uma visão desobstruída do espaço.

O próximo marco importante chega no final de novembro e início de dezembro, quando os controladores da missão acionarem uma sequência crítica de queimas de propulsores químicos para baixar a órbita da sonda e permitir a sua captura gravitacional por Mercúrio.

Uma vez capturados em órbita, MPO e Mio separam-se um do outro, tornando-se duas sondas totalmente independentes e operacionais, em órbitas distintas em torno do planeta, e com equipas próprias na Terra.

Os engenheiros vão dedicar os meses seguintes à colocação em serviço dos sistemas e ao ajuste fino de ambas as órbitas, num processo que se prolonga até março de 2027.

Só depois de concluído esse trabalho começa a fase científica dedicada da missão, em abril de 2027.

Mistérios por desvendar de Mercúrio

Mercúrio é extremamente difícil de estudar por telescópio a partir da Terra, devido à presença ofuscante do Sol em fundo. Como explicou à Euronews o cientista do projeto BepiColombo, Geraint Jones, “para estudar o planeta em detalhe temos de lá ir com uma sonda”.

Há muito que ainda se desconhece sobre este planeta ardente. 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.

O estudo desse núcleo fornecerá dados para explicar como é gerado o campo magnético de Mercúrio. Entre os planetas rochosos do sistema solar, apenas 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 em torno do Sol leva 88 dias terrestres.

Para Jones, um dos traços mais intrigantes do planeta são as estruturas de superfície designadas ‘hollows’, primeiro identificadas pela missão MESSENGER da NASA a Mercúrio.

Estes ‘hollows’ são zonas onde o solo parece estar a ser corroído à medida que materiais voláteis se evaporam sob o calor extremo. Há também fortes indícios da presença de gelo de água em algumas das crateras permanentemente sombrias nos polos de Mercúrio, e os cientistas querem perceber exatamente quanta água existe e porquê.

Mercúrio não tem atmosfera, mas há libertação de gases a partir do planeta que Jones quer estudar.

“Ambas as sondas vão ‘provar’ os gases que rodeiam Mercúrio, permitindo-nos identificar que gases existem, se determinadas áreas da superfície estão a libertar material e ver como isso também evolui ao longo do tempo”, explica.

Estudar este mundo árido e escaldante vai além de Mercúrio. Compreender como se forma e sobrevive um planeta rochoso tão perto da sua estrela ajuda os cientistas a perceber a origem da Terra e de muitos dos exoplanetas invulgares detetados nas últimas décadas em órbita de outras estrelas da nossa galáxia.

Como é habitual 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 se concentram em 3 de setembro, quando uma única separação transforma oito anos de voltas pelo sistema solar interior numa descida final para a esfera gravitacional de Mercúrio.