agosto 17, 2022

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Uma espaçonave do tamanho de um micro-ondas testará uma nova órbita entre a Terra e a Lua

O pequeno satélite, chamado A Cubesat, do tamanho de um forno de micro-ondas e pesando apenas 25 quilos, mas será o primeiro a testar uma órbita única da lua. O CubeSat atuará como um desbravador para o Gateway, um posto avançado lunar que atuará como uma estação intermediária entre a Terra e a Lua para os astronautas.

A órbita, chamada de órbita halo quase reta, é muito alongada e fornece estabilidade para missões de longo alcance, exigindo pouca energia para manter – exatamente o que o Gateway precisará. A órbita está em um ponto equilibrado na atração gravitacional da Lua e da Terra.

A missão, chamada Cislunar Autonomous GPS Technology Operations and Navigation Experience, mais conhecida como CAPSTONE, está programada para decolar da plataforma de lançamento na segunda-feira, 27 de junho, às 6h ET. O CubeSat será lançado a bordo do foguete Electron da Rocket Lab do Complexo de Lançamento 1 da empresa na Nova Zelândia.

Assim que o CAPSTONE for lançado, ele atingirá seu ponto de órbita em três meses e passará os próximos seis meses em órbita. A espaçonave poderia fornecer mais dados sobre os requisitos de potência e empuxo para o portão.

A órbita do CubeSat levará a espaçonave a 1.609,3 km de um polo lunar em seu corredor mais próximo e a 70.006,5 km do outro polo a cada sete dias. Usar essa órbita seria mais eficiente em termos de energia para naves espaciais voando dentro e fora do portão porque requer menos impulso do que órbitas mais circulares.

A espaçonave em miniatura também será usada para testar as capacidades de comunicação da Terra a partir desta órbita, que apresenta uma visão clara da Terra enquanto fornece cobertura do pólo sul da Lua – onde os primeiros astronautas da Artemis devem pousar em 2025.

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O Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, que orbita a Lua há 13 anos, fornecerá um ponto de referência para o CAPSTONE. As duas espaçonaves se comunicarão diretamente uma com a outra, permitindo que as equipes na Terra meçam a distância exata entre cada uma e a casa no local CAPSTONE.

A colaboração entre as duas espaçonaves poderia testar o software de navegação autônoma da CAPSTONE, chamado CAPS, ou Sistema de Posicionamento Autônomo Cislunar. Se este software funcionar como esperado, ele poderá ser usado por futuras naves espaciais sem depender do rastreamento da Terra.

“A missão CAPSTONE é uma introdução valiosa não apenas ao Gateway, mas também à espaçonave Orion e ao sistema de pouso humano”, disse Nujoud Merancy, chefe do Escritório de Planejamento de Missões de Exploração da NASA no Johnson Space Center em Houston. “Gateway e Orion usarão dados do CAPSTONE para validar nosso modelo, que será fundamental para as operações e o planejamento de missões futuras”.

Pequenos satélites para grandes missões

A missão CAPSTONE é uma demonstração rápida e de baixo custo com o objetivo de ajudar a estabelecer as bases para futuras pequenas espaçonaves, disse Christopher Baker, Gerente do Programa de Tecnologia de Espaçonaves Pequenas da Diretoria de Missões de Tecnologia Espacial da NASA.

Tarefas menores que podem ser rapidamente montadas e lançadas a um custo menor significam que podem aproveitar oportunidades que tarefas maiores e mais caras não podem.

“Muitas vezes, em testes de voo, você aprende com o fracasso, se não mais, do que aprende com o sucesso. Podemos correr mais riscos, sabendo que há potencial para falha, mas podemos aceitar essa falha para passar para recursos avançados.” “Neste caso, o fracasso é uma opção.”

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As lições aprendidas com missões menores do CubeSat podem beneficiar missões maiores no futuro – e os CubeSats já começaram a identificar destinos mais desafiadores da órbita baixa da Terra.

Quando a sonda InSight da NASA estava em sua jornada de quase sete meses a Marte em 2018, ela não estava sozinha. Duas naves espaciais do tamanho de uma mala, chamadas MarCO, seguiu a InSight em sua jornada. Eles foram os primeiros satélites cúbicos a voar para o espaço profundo.

Durante a entrada, descida e pouso do InSight, os satélites MarCO receberam e foram transportados da sonda para informar a NASA que o InSight estava com segurança na superfície do Planeta Vermelho. Eles foram nomeados EVE e WALL-E, para os robôs do filme da Pixar de 2008.

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O fato de pequenos satélites chegarem a Marte e voarem atrás da InSight pelo espaço deixou os engenheiros animados. Os satélites Cube continuaram a passar por Marte após o pouso do Insight, mas ficaram em silêncio no final do ano. Mas o MarCO foi um excelente teste de como o CubeSats poderia fazer missões maiores.

Essas pequenas, mas poderosas espaçonaves desempenharão um papel de apoio novamente em setembro, quando a missão DART, ou Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos, colidirá intencionalmente com o Demorphos enquanto orbita o asteroide Didymos próximo à Terra para alterar o movimento do asteroide no espaço.

A colisão será registrada por LICIACube, ou cubo de luz italiano para imagens de asteróides, que é o satélite cúbico fornecido pela Agência Espacial Italiana. O CubeSat viaja do tamanho de uma maleta no DART, lançado em novembro de 2021, e será publicado antes do impacto para que possa registrar o que está acontecendo. Três minutos após o impacto, o CubeSat será pilotado pela Dimorphos para capturar fotos e vídeos. O vídeo da colisão será transmitido de volta à Terra.
o A missão Artemis I também levará três CubeSats do tamanho de uma caixa de cereal que interrompe uma viagem ao espaço profundo. Separadamente, pequenos satélites medirão o hidrogênio no pólo sul da lua e mapearão os depósitos de água na lua, realizarão um sobrevoo da lua e estudarão as partículas e os campos magnéticos que fluem do sol.

Tarefas mais acessíveis

A missão CAPSTONE baseia-se na parceria da NASA com empresas comerciais como Rocket Lab, Stellar Exploration, Terran Orbital Corporation e Advanced Space. A missão lunar foi construída usando um contrato de pesquisa inovador para pequenas empresas a um preço fixo – em menos de três anos e por menos de US$ 30 milhões.

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Grandes missões podem custar bilhões de dólares. O Persevering Rover, que atualmente está explorando Marte, tem um custo de mais de US$ 2 bilhões e a missão Artemis I é de US$ 4,1 bilhões, de acordo com uma revisão do Escritório do Inspetor Geral da NASA.

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Esses tipos de contratos podem aumentar as chances de missões pequenas e acessíveis à Lua e outros destinos, ao mesmo tempo em que criam uma estrutura para suporte comercial para futuras operações lunares, disse Baker.

Baker espera que pequenas missões de espaçonaves aumentem o ritmo da exploração espacial e da descoberta científica – e o CAPSTONE e outros CubeSats são apenas o começo.

Correção: Uma versão anterior desta história incluía uma data de lançamento incorreta.