2023 no espaço: os acontecimentos espaciais mais importantes

O ano de 2023 nos brindou com vários acontecimentos memoráveis na área da exploração espacial. Queremos listar os que achamos mais relevantes, sem necessariamente listá-los em uma ordem de importância.

Diferentemente dos anos 60 a 80, onde toda a exploração espacial foi conduzida praticamente pelas duas superpotências mundiais em projetos bancados pelos governos dos dois países, nos dias de hoje vemos vários players e, em muitos casos, a iniciativa privada tomando as rédeas da pesquisa do espaço.

A nova corrida espacial está acontecendo neste momento, e é uma época excitante para se estar vivo e acompanhando os movimentos rumo à conquista do espaço, que vem sendo prometida desde os anos 1960…

JUICE Space Probe

A JUICE (Acrônimo de “JUpiter ICy Moons Explorer” é uma sonda desenvolvida e lançada pela ESA (Agência Espacial Europeia) em 14 de março de 2023 a bordo de um foguete Ariane 5 da base de Kourou, na Guiana Francesa. A sonda, originalmente parte de uma missão conjunta com a NASA que não se concretizou, está a caminho de Júpiter e deverá chegar a seu destino em 2031, após realizar sobrevoos de Vênus e da Terra para ganhar velocidade através de manobras de assistência gravitacional que vão “estilingá-la”.

A JUICE terá como missão analisar os maiores satélites de Júpiter – Callisto, Europa e Ganimedes – com destaque especial para este último. Estas luas são rochas recobertas por grossas camadas de gelo, mas sua proximidade com o planeta faz com que sofram os fortíssimos efeitos de sua gravidade, que as deforma e gera calor interno suficiente para manter uma grande parte desse gelo em estado líquido; acredita-se que estes vastos oceanos possam ter as condições para o desenvolvimento de vida, e a JUICE realizará um monitoramento minucioso dos satélites enquanto orbita Júpiter. Sua missão não será fácil, pois o ambiente joviano é repleto de radiação devido a seu intenso campo magnético.

Starship – Teste 1

Em 20 de abril de 2023, a SpaceX realizou o primeiro teste da mastodôntica união entre sua enorme nave Starship e seu foguete lançador, o Super Heavy Booster. Pela primeira vez, os 33 motores Raptor foram ligados em um teste não tripulado para impulsionar a nave Starship em uma trajetória quase orbital; a ideia era que ela completasse parte de uma órbita da Terra e reentrasse sobre o oceano Pacífico, vindo a atingir o mar próximo ao arquipélago do Hawaii. Apesar de o sistema ser projetado para a reutilização de todos os seus componentes, neste teste específico isso não seria tentado e tanto o booster como a nave seriam perdidos no oceano.

Bem, essa era a ideia, mas infelizmente nem tudo correu como esperado: nem todos os 33 motores funcionaram, embora sua enorme força tenha danificado grande parte da estrutura da base de lançamento; além disso, houve problemas que impediram a separação da Starship do corpo do Booster, numa ousada pirueta; a combinação destes problemas acabou comprometendo toda a missão de teste e tanto o booster quanto a nave tiveram que ser destruídos. Apesar do aparente fracasso, a SpaceX não o considerou assim; na verdade, por ser a primeira vez que se fazia um teste desse tipo, havia pouca expectativa que o objetivo final fosse alcançado; no entanto, a montanha de dados coletados foi importantíssima para a continuidade do desenvolvimento do projeto, como veremos no próximo item.

Starship – Teste 2

Após a análise dos dados do teste 1, reconstrução e reforço da base de lançamento – que agora conta com um sistema de proteção através de um “dilúvio” de água durante o lançamento – a SpaceX aprontou o segundo teste da Starship, lançando um novo booster e nave no dia 18 de novembro de 2023. Os engenheiros foram eficientes nas correções dos problemas ocorridos anteriormente e, também desta vez, não faltou espetáculo: o foguete subiu majestosamente em meio às densas nuvens de fumaça e vapor. Todos os 33 motores funcionaram corretamente, e a separação ocorreu quase como planejado: desta vez, ao invés da pirueta, optou-se por ligar os motores da Starship com ela ainda ligada ao booster, o que realizaria sua separação (processo chamado de “hot staging”). Entretanto, houve danos ao booster neste processo, e após a realização das manobras programadas de realinhamento e reignição dos motores, ele explodiu, não atingindo intacto as águas do Golfo do México, como originalmente pretendido.

A Starship, no entanto, continuou subindo impulsionada por seus 6 motores e atingiu uma altitude de 148 km a uma velocidade de cerca 24 mil km/h, quando foi perdido o contato. A nave se auto-destruiu antes de desligar os motores e atingir a posição e trajetória que a levariam ao ponto de reentrada.

Embora o teste também não tenha sido completado, foi considerado um passo importante no desenvolvimento do sistema da SpaceX originalmente projetado para levar o homem a Marte e que deverá ser utilizado para as próximas missões tripuladas à Lua, levando os astronautas e equipamento da órbita lunar à sua superfície.

A Índia pousa sua sonda no polo Sul da Lua

Em uma conquista inédita, a agência espacial Indiana ISRO conseguiu, em 23 de agosto de 2023, realizar um pouso lunar próximo ao polo Sul de nosso satélite natural. A missão foi a Chandrayann-3, lançada em 14 de julho através do foguete LVM3-M4 do Centro Espacial Satish Dhawan.

A sonda, composta de um módulo de propulsão acoplado a um módulo de pouso (Vikram) e um rover (Pragyan), realizou várias órbitas da Terra antes de ser lançada em direção à Lua, em cuja órbita ingressou em 5 de agosto. Após várias manobras para circularização da órbita, em 17 de agosto o módulo de pouso separou-se e iniciou o processo de aproximação do solo lunar, que finalmente ocorreu no dia 23, em um ponto localizado a 600 km do polo Sul lunar, um feito não igualado por nenhum outro país até o momento. A região do polo Sul da Lua é considerada importante por terem sido detectados depósitos de água congelada em regiões no interior de crateras que nunca recebem a incidência de raios solares. A presença de água é considerada importante para uma futura exploração humana de nosso satélite. O local de pouso foi denominado Shiv Shakti Point e está localizado nas coordenadas 69.373°S 32.319°E, entre as crateras Manzinus C e Simpelius N.

Após o pouso do módulo de pouso Vikram o rover Pragyan foi depositado na superfície, realizou excursões e obteve várias imagens da região.

Em 3 de setembro, o módulo de pouso ligou seus motores e realizou um “salto”, movendo-se para uma nova posição a cerca de 40 cm de distância, em um teste para futuras missões de envio de amostras da superfície lunar.

Em 22 de setembro, após a noite lunar, não se restabeleceu contato com o módulo de pouso nem com o rover, que não foram projetados para sobreviver às baixas temperaturas (cerca de -120°C). O módulo de propulsão deixou a órbita lunar em 10 de novembro e retornou à órbita terrestre em 22 do mesmo mês, onde continua operando, fazendo observações com seus instrumentos.

A Sonda OSIRIS-REx entrega as amostras do solo do asteroide

Após uma viagem de regresso que levou quase três anos, em 24 de setembro de 2023 a sonda OSIRIS-REx entregou pontualmente uma cápsula contendo as amostras do solo do asteroide Bennu, obtidas em outubro de 2020 através de uma manobra de impacto controlado contra sua superfície. A cápsula penetrou na atmosfera terrestre e os paraquedas reduziram sua velocidade para um pouso suave no deserto do estado de Utah, próximo a Salt Lake City. A missão foi tão bem sucedida que descobriu-se que havia mais material coletado do que o esperado, o que alegrou muito os cientistas.

Estima-se que o asteroide Bennu tenha sido formado pela colisão de dois asteroides entre 1 e 2 bilhões de anos atrás; ele é uma “pilha de rochas e poeira” que mantém sua coesão pela gravidade, e é considerado um resto do material do qual a Terra foi formada. O estudo de seu material poderá nos dar muitas informações sobre a formação da Terra e dos planetas no início do Sistema Solar.

Após a entrega das amostras, a sonda OSIRIS prossegue agora para encontros com um outro asteroide, Apophis, que deverá passar próximo à Terra em abril de 2029. Para isso, a missão foi renomeada para OSIRIS-APEX. Em seu caminho, exatamente ontem (2 de janeiro de 2024) a sonda passou pelo ponto mais próximo do Sol de sua trajetória – dentro da órbita de Vênus –, colocando à prova seus instrumentos. Para isso, a sonda se posicionou de forma a ficar na sombra de um de seus painéis solares, e permanecerá “dormente” até março, quando será “despertada” para a continuidade das comunicações.

Estação Espacial Tiangong (China)

Em um desenvolvimento muito rápido de suas capacidades espaciais, a China vem evoluindo sua estação espacial Tiangong (“Palácio Celestial”). Em outubro de 2023 foi anunciado que a estação contará com diversos módulos de expansão, aumentando a estrutura dos três atuais para seis módulos, atingindo uma massa de 180 toneladas em órbita. Entre os módulos planejados, há um com múltiplos pontos de atracação para naves visitantes e módulos infláveis para estudos da Terra e até mesmo prevendo sua utilização em futuras missões lunares.

A China também pretende lançar em 2025 um telescópio espacial (Xuntian) que co-orbitaria a Terra em uma órbita próxima à da estação, permitindo que seja acoplado a esta para atividades de manutenção. Para comparação, o telescópio espacial Hubble está em uma órbita bem mais alta, a qual já era difícil de ser atingida com os ônibus espaciais, e não poderá mais passar por operações de manutenção ou upgrade de seus sistemas. O projeto do Xuntian prevê um campo de visão até 350 vezes maior que o Hubble.

Psyche e o vídeo do gatinho

A missão Psyche da NASA foi lançada em 13 de outubro de 2023 por um foguete Falcon Heavy da SpaceX; é uma sonda que vai encontrar-se com o asteroide homônimo em agosto de 2029, para estudar suas características. O asteroide é composto primariamente por metais, e tem cerca de 280 quilômetros de tamanho em sua maior extensão.

O que tornou a missão famosa em 2023, no entanto, foi o experimento de comunicação utilizando raios laser ao invés de ondas de rádio; o experimento visava testar a viabilidade de se realizar comunicações de forma a maximizar a quantidade de informação transmitida por unidade de tempo (comumente chamada de “banda”). Para tanto, um laser teria que ser alinhado com precisão a seu receptor na Terra para a transmissão: uma tarefa que nunca havia sido tentada de grandes distâncias.

Em 18 de dezembro de 2023, foi realizado o primeiro desses testes: a cerca de 31 milhões de quilômetros (ou 80 vezes a distância da Terra à Lua) a Psyche orientou precisamente seu transmissor a laser operando na banda do infravermelho próximo e nos enviou um singelo vídeo pré-gravado, um daqueles que entopem nossas redes sociais: um gracioso gatinho correndo atrás de um… laser!

O experimento foi um sucesso, mostrando a viabilidade de se manter uma comunicação óptica de alta velocidade, necessária para o tráfego de dados coletados pelas sondas espalhadas por nosso Sistema Solar. É sempre bom lembrar do ocorrido com a sonda Galileo – que explorou Júpiter entre 1995 e 2003 –, que não conseguiu “abrir” sua antena principal cujo mecanismo, semelhante ao de um guarda-chuva, havia emperrado. Ela teve que enviar seus dados “a conta-gotas” através de um sistema de comunicações secundário. Um sistema do tipo testado com a Psyche representa um enorme salto de performance.