Solar Orbiter lança missão histórica para estudar os pólos do sol

CABO CANAVERAL, Flórida - A sonda Solar Orbiter, de construção européia, está oficialmente a caminho do sol.

Os 3.790 libras. Nave espacial (1.800 kg) decolou em cima de um foguete Atlas V da United Launch Alliance (ULA), subindo de um bloco no Space Launch Complex 41 aqui na Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral no domingo (9 de fevereiro) às 23:03. EST (0403 GMT em 10 de fevereiro). O lançador veterano voou em uma configuração única, apresentando uma carenagem de 13 pés de largura (4 metros) e um único foguete sólido.

O Solar Orbiter se separou do foguete conforme planejado 53 minutos após a decolagem. E, alguns minutos depois, a equipe da missão havia estabelecido comunicação com a espaçonave. Portanto, este lançamento, o primeiro do ano para o ULA, parecia ir muito bem.

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O Solar Orbiter é uma colaboração entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a NASA. Espera-se que a missão retorne dados e imagens sem precedentes, bem como nossas primeiras visões das regiões polares do Sol, e a equipe de pessoas por trás dele está emocionada.

"Sempre que você lança algo, é incrivelmente emocionante", disse Günther Hasinger, diretor de ciências da ESA, ao Space.com. "O maior alívio ocorre quando você vê a luz do foguete e depois quando as ondas sonoras o atingem."

"Esta missão é um tesouro e importante para a ciência, todos queremos que corra bem", acrescentou.

Os cientistas propuseram esta missão pela primeira vez há mais de duas décadas, em 1999. Os funcionários da ESA planejavam originalmente que a missão fosse lançada entre 2008 e 2013. No entanto, dificuldades técnicas e algumas mudanças na missão atrasaram o lançamento para 2020.

"O sistema de proteção térmica para a espaçonave foi um [de alguns] desafios", disse César García, gerente de projetos do Solar Orbiter da ESA.

Ao longo dos anos, os desenvolvimentos tecnológicos permitiram à equipe proteger melhor a espaçonave e seu conjunto de instrumentos ultrassensíveis. Para se refrescar, a embarcação tem 324 libras. Escudo térmico de 150 kg, construído para suportar temperaturas de até 520 graus Celsius, disse Hasing.

"O Solar Orbiter entrará nessa região tão quente quanto um forno de pizza", disse ele. "Ele tem um escudo térmico muito complexo que a mantém protegida do sol, com esses pequenos orifícios que se abrem quando queremos olhar para o sol, mas depois fecham porque os instrumentos são muito sensíveis".

O escudo térmico se assemelha a um sanduíche, composto de muitas camadas de papel de titânio. E essa película (junto com partes da espaçonave) é revestida com um material especial chamado SolarBlack, criado para o Solar Orbiter. Feito de fosfato de cálcio (o mesmo material que o osso humano), o revestimento também foi usado para ajudar as próteses a se ligarem ao osso humano, reduzindo a chance de rejeição.

O revestimento à base de ossos, que cobre uma grande parte da espaçonave, possui propriedades térmicas estáveis, é eletricamente condutor e não se desprenderá ao longo da missão. García disse que o branco é uma escolha de cor típica para revestimentos de naves espaciais porque reflete incrivelmente bem os raios do sol. Infelizmente, tem uma grande desvantagem: a coloração branca vai escurecer com o tempo, à medida que é exposta à radiação ultravioleta. Isso altera significativamente as propriedades térmicas da nave espacial e pode afetar adversamente seus instrumentos.

A equipe apelidou oficialmente Solar Orbiter de "Blackbird" como um aceno ao seu sistema especial de proteção térmica.

Outro desafio foi garantir que os instrumentos de bordo não interferissem nas medições do campo magnético que a sonda realizará. A limpeza é outro desafio, segundo García.

Ele disse à Space.com que os instrumentos são sensíveis à contaminação molecular e que qualquer tipo de resíduo, partículas de poeira ou cabelos soltos poderia significar um desastre para a ciência esperada por esses instrumentos. García também explicou que a sonda também é sensível ao vapor de água. De fato, os telescópios sensíveis da nave não serão ligados por um tempo, para que qualquer vapor de água residual formado durante o lançamento evapore.

Durante uma entrevista pré-lançamento na sexta-feira (7 de fevereiro), García disse que a espaçonave estava mais limpa do que era necessário para que os instrumentos funcionassem conforme o esperado. "Esta é a espaçonave mais limpa já lançada", disse ele ao Space.com.

A ESA lidera a missão Solar Orbiter, com a NASA pagando pelo veículo de lançamento e um dos 10 instrumentos a bordo. A contribuição monetária total da NASA para a missão é de aproximadamente US $ 386 milhões, com a ESA contribuindo com US $ 877 milhões, de um grande custo total de cerca de US $ 1,5 bilhão. (García disse ao Space.com que as instituições e universidades de pesquisa participantes não eram obrigadas a divulgar quanto custa cada um dos instrumentos individuais.)

O Solar Orbiter foi projetado para estudar o sol de perto. Seu principal objetivo é responder à pergunta: como o sol cria e controla a heliosfera - a enorme bolha protetora que circunda nosso sistema solar - e por que essa bolha muda com o tempo?

Os cientistas acreditam que a chave para responder a essa pergunta está nas regiões polares do sol. O Solar Orbiter será a primeira nave espacial a criar imagens nesta região enigmática. "Acreditamos que esta área é a chave para desvendar os mistérios do ciclo de atividades do sol", disse Daniel Müller, cientista do projeto Solar Orbiter da ESA, ao Space.com.

"O campo magnético do sol causa todos os efeitos que vemos", acrescentou. O Solar Orbiter conectará o que está acontecendo ao sol com o que está acontecendo na heliosfera em detalhes sem precedentes, disseram os membros da equipe da missão.

As medidas da sonda ajudarão a estabelecer uma relação de causa e efeito com o que acontece no sol e com o que observamos no ambiente próximo à Terra, disse à Space.com Sam Solanki, diretor do Instituto Max Planck de Pesquisa de Sistemas Solar na Alemanha. .

"É um elogio maravilhoso à Parker Solar Probe, que toma medidas no local, mas não pode ver toda a imagem", disse Solanki, referindo-se a uma sonda recorde da NASA lançada em agosto de 2018.

A primeira boa olhada nos pólos do sol não acontecerá até 2025, quando o Solar Orbiter alcançará uma trajetória de 17 graus acima do plano eclíptico - onde a Terra e o resto dos planetas orbitam. A sonda alcançará esse ponto de vantagem através de sobrevôos de gravidade de Vênus, o que aumentará sua inclinação.

O ponto de vista mais inclinado do Solar Orbiter, 33 graus acima da eclíptica, não chegará até 2029, quando a sonda estará dentro de uma missão esperada (que começaria em dezembro de 2026). Esse ângulo fornecerá as melhores imagens das regiões polares do sol, embora, durante toda a missão, a espaçonave retorne dados sem precedentes sobre essas regiões nunca antes vistas.

Mas, por enquanto, o Solar Orbiter navegará em direção ao sol, completando algumas passagens de Vênus a caminho de estudar nossa estrela de perto. As medições preliminares da ciência são esperadas já em maio, com operações científicas completas iniciadas em novembro de 2021, quando os criadores de imagens da nave ficarem online.

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Nota do Editor: Esta história foi atualizada às 12h10 EST de 10 de fevereiro com notícias sobre a separação de naves espaciais e o estabelecimento de comunicações com o Solar Orbiter.