Quase 50 anos depois de deixar a Terra, a Voyager 1 da NASA aproxima-se de um marco extraordinário que irá destacar a distância percorrida pela nave espacial mais distante da humanidade. Mas manter o antigo explorador operacional tornou-se um desafio cada vez mais difícil à medida que o seu fornecimento de energia diminui lentamente.
Os engenheiros da NASA alcançaram recentemente dois desenvolvimentos importantes no seu esforço para estender a missão. Em Setembro, concluíram um complexo projecto de conservação de energia concebido para preservar as capacidades científicas restantes da nave espacial. Então, em 20 de outubro, a Voyager 1 retomou inesperadamente a comunicação com a Terra após uma misteriosa interrupção de 48 horas.
Engenheiros da NASA encontram uma maneira inteligente de economizar energia
No início de setembro, a equipe da Voyager substituiu com sucesso três dispositivos a bordo da Voyager 1 por alternativas que consomem menos eletricidade. A operação cuidadosamente coordenada, apelidada de “Big Bang”, levou meses para ser preparada e foi concluída aproximadamente seis semanas depois que os engenheiros realizaram um procedimento idêntico na Voyager 2.
Espera-se que a atualização prolongue a vida operacional dos instrumentos científicos restantes da Voyager 1, permitindo que a espaçonave continue a coletar informações valiosas do espaço interestelar por mais tempo do que o esperado anteriormente.
Ambas as espaçonaves Voyager geram eletricidade usando geradores termoelétricos de radioisótopos. Esses sistemas produzem energia elétrica a partir do calor liberado quando o plutônio sofre decaimento radioativo. À medida que esse processo continua, a sonda perde gradualmente capacidade de geração, com cada sonda a sofrer um declínio de aproximadamente 4 watts anualmente.
Depois de quase cinco décadas no espaço, essa perda constante deixou os engenheiros com muito pouca energia de sobra. Para manter as missões em funcionamento, a NASA desligou progressivamente equipamentos que já não são essenciais.
O Big Bang apresentou um desafio de engenharia especialmente difícil porque todas as três substituições tiveram de acontecer simultaneamente. Os seis dispositivos envolvidos ajudam a manter as temperaturas dentro da espaçonave, apesar do frio extremo do espaço. A substituição dos três dispositivos originais foi necessária para reduzir o consumo de eletricidade e, ao mesmo tempo, preservar a distribuição adequada de calor em toda a Voyager 1.
Mantendo viva a missão científica da Voyager 1
As limitações de energia já forçaram a NASA a desativar dois instrumentos científicos da Voyager 1 nos últimos anos. Quando a espaçonave foi lançada em 1977, carregava 10 instrumentos dedicados à pesquisa científica. Vários foram desligados depois que a Voyager completou seus encontros com os planetas exteriores, enquanto outros permaneceram ativos para investigar regiões cada vez mais distantes do espaço.
Entre as áreas estudadas estava a heliosfera externa, a enorme região de partículas e campos magnéticos produzidos pelo Sol. Desde então, ambas as sondas Voyager cruzaram esta fronteira para o espaço interestelar, tornando-as a única sonda a examinar diretamente o ambiente fora da heliosfera do Sol.
Preservar os seus instrumentos restantes é particularmente importante porque nenhuma outra missão pode actualmente recolher medições desta região distante. Sem a atualização do Big Bang, a NASA teria enfrentado a possibilidade de desligar outro instrumento da Voyager 1 já no verão de 2027.
A misteriosa perda de comunicação levanta novas questões
Mesmo com o esforço bem sucedido de conservação de energia, a Voyager 1 continua a encontrar problemas inesperados.
A NASA perdeu temporariamente o contato com a espaçonave em 18 e 19 de outubro, quando a Deep Space Network da agência não conseguiu receber seu sinal de rádio durante duas tentativas programadas de comunicação separadas por 24 horas.
A rede consiste em grandes antenas de rádio em três locais ao redor do mundo, permitindo à NASA trocar sinais com naves espaciais que exploram a Lua e destinos mais distantes. No momento da interrupção, a Voyager 1 estava a aproximadamente 16 bilhões de milhas (24 bilhões de quilômetros) da Terra.
Após duas tentativas frustradas de detectar a espaçonave, seu sinal retornou inesperadamente em 20 de outubro, cerca de 48 horas após o início da interrupção. A comunicação permaneceu estabelecida desde então e os engenheiros posteriormente enviaram comandos para investigar o problema.
A NASA ainda não determinou exatamente o que causou o incidente. No entanto, os engenheiros descobriram que um conjunto de propulsores da Voyager 1 tinha parado de funcionar e que a nave espacial tinha activado automaticamente os seus propulsores de reserva.
Esse comportamento faz parte de um sistema de segurança integrado conhecido como proteção contra falhas. Quando os computadores de bordo reconhecem um problema potencial com o equipamento ativo, eles podem mudar para hardware de backup, colocar a espaçonave em uma configuração estável e suspender as atividades normais. Isto dá aos controladores na Terra a oportunidade de investigar e determinar a resposta apropriada.
“Esta é a primeira vez que vimos a sonda fazer algo assim, mas também estamos num ponto da missão em que temos que esperar o inesperado”, disse Kareem Badaruddin, gestor da missão Voyager no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia. “Estamos aliviados por voltar a ter contacto com a Voyager 1 e ansiosos por compreender o que aconteceu.”
Voyager 1 se aproxima de um marco histórico de um dia-luz
Enquanto a NASA continua a investigar a interrupção da comunicação, a Voyager 1 avança em direção a outra conquista notável.
Viajando pelo espaço interestelar a aproximadamente 61.155 km/h (38.000 mph), espera-se que a espaçonave alcance uma distância de 25,89 bilhões de quilômetros (16,09 bilhões de milhas) da Terra em 18 de novembro. Essa distância equivale a um dia-luz, o que significa que a luz leva 24 horas inteiras para viajar entre a Terra e a sonda.
Nenhum outro objeto feito pelo homem jamais alcançou tal distância.
O marco também ilustra os extraordinários desafios de comunicação com uma nave espacial tão longe de casa. As ondas de rádio viajam à velocidade da luz, por isso os comandos transmitidos da Terra levarão um dia inteiro para chegar à Voyager 1. Qualquer resposta enviada levará mais 24 horas, criando um atraso total na comunicação de 48 horas.
“Se você quiser dizer ‘olá’ para a Voyager, envie sua mensagem e depois vá para casa e espere dois dias antes de finalmente obter uma resposta”, disse Suzanne Dodd, gerente de projeto da Voyager no JPL.
Cruzar o limiar de um dia-luz não produzirá nenhuma mudança física na Voyager 1 ou nos seus arredores. A sonda continuará a viajar pelo mesmo ambiente interestelar, sem saber que ultrapassou um marco de especial significado para as pessoas na Terra.
Em vez disso, a conquista serve como um poderoso lembrete das enormes distâncias que separam os objetos no universo e da notável resistência de uma nave espacial lançada há quase meio século. Apesar da diminuição da energia, do envelhecimento do equipamento e dos problemas técnicos inesperados, a Voyager 1 continua a sua viagem histórica mais longe da Terra do que qualquer outro objecto feito pelo homem.
Fonte: ScienceDaily
