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Cassini e as ferramentas do Grand Finale

Na calada da audaz aventura mostrada no curto filme Grand Finale da Cassini, a nave espacial mostra mergulha entre Saturno e o anel mais íntimo do planeta. Crédito NASA / JPL-Caltech

Depois de duas décadas no espaço, a nave Cassini da NASA está perto do fim de sua notável jornada de exploração.

Traduzido do site da NASA

Tendo usado quase todos o propelente de foguete que a levou a Saturno, os operadores estão mergulhando deliberadamente a Cassini no planeta para garantir que as luas de Saturno permaneçam limpas para a explorações futuras — em particular, a lua oceânica Encélado coberta de gelo, mas também Titã, com sua intrigante química pré-biótica.

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No ano de 2010, a Cassini começou uma extensão de sete anos da missão, o que permitiu que ela completasse muitos sobrevoos lunares enquanto observava mudanças sazonais em Saturno e Titã. O plano para esta fase de prolongamento da missão era gastar todo o propulsor da nave espacial enquanto explorava Saturno, terminando com um mergulho na atmosfera do planeta. Em abril de 2017, a Cassini foi colocada em uma rota de impacto que se desenrolou durante cinco meses seguintes de ousados mergulhos — uma série de 22 órbitas sendo que em cada passagem se deu entre o planeta Saturno e seus anéis. Chamada de Grand Finale, esta fase final da missão trouxe observações próximas sem precedentes do planeta e dos seus anéis.

Em 15 de setembro de 2017, a nave espacial fará sua aproximação final do gigante planeta Saturno. Mas esse encontro será como nenhum outro. Desta vez, a Cassini vai mergulhar na atmosfera do planeta, enviando dados científicos, enquanto os seus pequenos propulsores consigam manter a antena da nave apontada para a Terra. Logo depois, a Cassini se queimará e se desintegrará como um meteoro na atmosfera de Saturno.

Até o último instante, a Cassini é uma missão de exploração emocionante. Lançada em 15 de outubro de 1997, a missão entrou em órbita em torno de Saturno em 30 de junho de 2004 (PDT), levando consigo a sonda europeia Huygens. Após a missão principal de quatro anos, a turnê da Cassini foi estendida duas vezes. Suas principais descobertas incluíram o oceano global com indicações de atividade hidrotermal dentro de Encélado e mares de metano líquido em Titã.

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E, embora a nave espacial já tenha sido destruída após o final, sua enorme coleção de dados sobre Saturno — dados sobre o gigante planeta anelado em si, sua magnetosfera, anéis e também suas luas — continuará a produzir novas descobertas por décadas.

Uma animação curta descrevendo o Grand Finale da Cassini. O capítulo final de uma notável missão de exploração e descoberta, o Grand Finale da Cassini é de muitas maneiras, uma nova missão. Vinte e duas vezes, a nave Cassini da NASA mergulha no espaço inexplorado entre Saturno e seus anéis. O que aprendemos com esses passes ultra-próximos sobre o planeta pode ser algumas das revelações mais excitantes devolvidas pela nave espacial ao longo de sua duração. Este vídeo animado conta a história da missão final e ousada da Cassini e olha de volta para o que a missão realizou. Crédito: NASA Jet Propulsion Laboratory

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O Grand Finale

Desde abril de 2017, a nave espacial Cassini da NASA está escrevendo o capítulo final e emocionante de sua notável história de exploração de 20 anos: o Grand Finale.

Em toda semana desde essa data, a Cassini mergulhou no intervalo de cerca de 2.000 quilômetros (1.200 milhas) de largura entre Saturno e seus anéis. Nenhuma outra nave espacial jamais explorou esta região única.

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Um último voo próximo da lua, Titan, em 22 de abril, usou a gravidade da lua para remodelar a trajetória da Cassini, de modo que a nave espacial mudasse de sua órbita acima dos anéis gelados do planeta para então passar entre os anéis e Saturno. Durante as 22 dessas passagens em cerca de cinco meses, a altitude da nave espacial acima das nuvens de Saturno e abaixo de seus anéis variou de cerca de 1.600 a 4.000 quilômetros (1.000 a 2.500 milhas), graças a ocasionais e distantes passagens por Titã que mudavam a distância de passagem para cada vez mais próxima. Às vezes, a Cassini rodeou o lado mais interno dos anéis; em outras vezes, correu os olhos sobre as bordas externas da atmosfera. Durante suas cinco órbitas finais, sua órbita passa pela atmosfera mais alta de Saturno, antes de finalmente mergulhar diretamente no planeta em 15 de setembro.

Exploração Ousada

O Grand Finale da Cassini é muito mais do que o mergulho final da nave espacial em Saturno. Esse evento dramático é a pedra angular de seis meses de exploração audaz e de descoberta científica. (E esses seis meses são o capítulo final emocionante em uma jornada histórica de 20 anos.)

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Às vezes, a nave espacial contornou a borda mais interna dos anéis; outras vezes, esbarrou nas camadas externas da atmosfera. Enquanto a equipe da missão está confiante de que os riscos são bem compreendidos, ainda pode haver surpresas. É o tipo de aventura ousada que só poderia ser realizada no final da missão.

Ciência única

À medida que a Cassini mergulha em direção a Saturno, a nave espacial irá coletar algumas informações incrivelmente ricas e valiosas que foram muito arriscadas para serem obtdasmais mais cedo na missão:

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  • A nave espacial irá fazer mapas detalhados dos campos gravitacional e magnético de Saturno, revelando como o planeta está organizado internamente e, possivelmente, ajudando a resolver o misterioso incômodo de quão rápido Saturno está girando;
  • Os mergulhos finais melhorarão substancialmente nosso conhecimento de quanto material está nos anéis, aproximando-nos da compreensão de suas origens;
  • Os detectores de partículas da Cassini experimentarão as partículas do anel gelado que se arrastam na atmosfera devido ao campo magnético de Saturno;
  • Suas câmeras irão obter imagens incríveis e ultrapróximas dos anéis e das nuvens de Saturno.

Descobertas até o fim

As imagens finais da Cassini terão sido enviadas para a Terra várias horas antes do seu mergulho final, mas mesmo que a nave espacial faça seu mergulho fatídico na atmosfera do planeta, ele enviará novos dados para nós em tempo real. As medidas-chave virão do seu espectrômetro de massa, que irá provar a atmosfera de Saturno, contando-nos sobre sua composição até o contato se perder.

Embora seja sempre triste quando uma missão chega ao fim, o mergulho final da Cassini é um fim verdadeiramente espetacular para uma das viagens mais cientificamente ricas já realizadas em nosso sistema solar. Desde o seu lançamento em 1997 até a exclusiva ciência do Grand Finale de 2017, a missão Cassini-Huygens encontrou uma notável lista de conquistas.

Por que acabar com a missão?

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Até 2017, Cassini terá passado 13 anos em órbita em torno de Saturno, após uma viagem de sete anos da Terra. A nave espacial está ficando sem do combustível de foguete usado para ajustar seu curso. Se não for controlado, esta situação acabaria por impedir que os operadores da missão controlassem o curso da nave espacial.

Duas luas de Saturno, Encélado e Titã, dominaram as manchetes das notícias na última década, já que os dados da Cassini revelaram seu potencial de conter ambientes habitáveis — ou pelo menos “prebióticos”.

Para evitar a possibilidade improvável de a Cassini algum dia colidir com uma dessas luas, a NASA escolheu descartar com segurança a nave espacial na atmosfera de Saturno. Isso garantirá que a Cassini não possa contaminar futuros estudos úteis sobre habitabilidade e de vida dessas luas.

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Leia o texto original em “The Grand Finale Toolkit” no site do JPL/NASA.

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Mestrando em Estudos Ambientais pela UCES, Buenos Aires. Graduado em Engenharia Civil e pós-graduado em Gestão Pública e Controladoria Governamental. Com interesse por ciência, tecnologia, filosofia, desenvolvimento sustentável e diversas outras áreas do conhecimento humano.

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