Uma saga espacial está em andamento, uma longa e sinuosa estrada celestial que também pode ter consequências para futuros colonos firmemente plantados no Planeta Vermelho. Quando a espaçonave ESCAPADE da NASA com destino a Marte foi lançada no topo do foguete New Glenn da Blue Origin em 13 de novembro de 2025 de Cabo Canaveral, Flórida, a nave dupla não foi colocada em sua rota padrão para chegar ao Planeta Vermelho.
Na decolagem, a Terra e Marte não estavam em posição planetária para uma viagem direta das sondas. Então, o gêmeo Sondas ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) foram enviados para uma órbita “vagabunda”, que gira em torno da Terra Ponto de Lagrange 2 (L2), a cerca de um milhão de milhas de distância, em frente ao sol. ESCAPADE tem a tarefa de analisar como o vento solar interage com o ambiente magnético de Marte e como essa interação impulsiona a fuga atmosférica do planeta. Esta é uma forma tempestuosa de dizer que a missão fornecerá informações críticas sobre a história e evolução climática de Marte.
A próxima mudança está prevista para o outono de 2026, quando Terra e Marte se alinham e as duas espaçonaves – marcadas como “Azul” e “Ouro” – usam a gravidade da Terra para disparar em direção ao Planeta Vermelho. Com os motores funcionando, ambas as espaçonaves embarcarão em uma injeção transmarciana em novembro de 2026. Após cruzeiros de longa distância, eles realizarão Marte manobras de inserção em órbita em setembro de 2027. Mas esse tempo extra no espaço pode ter algumas consequências para as sondas gêmeas, dizem os cientistas do ESCAPADE.
“Os 12 meses extras no espaço acrescentam algum desgaste adicional à espaçonave”, disse Rob Lillis, investigador principal da missão ESCAPADE no Laboratório de Ciências Espaciais da UC Berkeley, na Califórnia.
“No entanto, estamos confiantes de que Blue e Gold serão robustos o suficiente para operar até o final de sua missão científica nominal em maio de 2029 e, esperançosamente, por muitos anos além disso”, disse Lillis ao Space.com.
Janelas bem abertas
Vagabundagem espacial, caminhos de feijão, assistência gravitacional, órbitas hiperbólicas e janelas abertas – entre no mundo de Jeffrey Parker, diretor de tecnologia da Advanced Space em Westminster, Colorado, o arquiteto-chefe por trás da viagem indireta da missão ESCAPADE a Marte.
A Advanced Space trabalhou com a equipe da missão ESCAPADE desde o seu início, envolvendo-se com a UC Berkeley e a NASA, iterando muitas versões da missão, dependendo das decisões do veículo de lançamento, datas previstas de decolagem, projeto de órbitas de espaçonaves e a fase de cruzeiro interplanetário “sair da cidade” das sondas duplas para Marte.
Todos esses ajustes foram sobre “como você chega a Marte quando o veículo de lançamento não está necessariamente indo para Marte”, disse Parker ao Space.com. “Foi uma longa saga, com muitas, muitas, muitas mudanças.”
A experiência de Parker foi aproveitada de forma que ESCAPADE não tivesse que esperar 2,1 anos antes que os planetas se alinhassem novamente. Um julgamento central que tornou isso viável foi a mudança da propulsão iônica para um sistema de propelente químico, um comércio que aumentou o tamanho dos tanques de propelente em cada espaçonave para armazenar mais combustível.
“Ter aquele combustível extra realmente ajudou”, disse Parker, e deu origem a múltiplas escolhas de trajetórias, até mesmo dando voltas intermináveis ao redor da Terra até uma passagem de Vênus para chegar a Marte.
“É realmente difícil superar o alinhamento planetário no lançamento”, disse Parker, com os especialistas do ESCAPADE finalmente descobrindo que a estratégia de vadiagem L2 era o caminho a seguir, disse ele, uma abordagem que oferecia um “grau de liberdade”.
Suposições razoáveis
Lillis deu detalhes sobre a decisão da órbita ociosa. Ambas as espaçonaves ESCAPADE têm vários sistemas redundantes, de modo que um único evento perturbado ou mesmo um único evento grave de um raio cósmico ou partícula energética solar não colocará a missão em perigo, disse Lillis. “Já verificamos e comissionamos ambos os lados redundantes de ambas as espaçonaves e descobrimos que todos os sistemas estão funcionando”, disse ele.
Lillis disse que a equipe ESCAPADE tentou quantificar o risco adicional usando suposições razoáveis e compartilhou suas descobertas com a NASA no início deste ano. “Estávamos ambos satisfeitos porque os 12 meses extras no espaço não reduziram significativamente a probabilidade geral de sucesso da missão”, disse ele.
Na verdade, a órbita ociosa requer várias manobras de correção de trajetória. No entanto, como a órbita é flexível, disse Lillis, nada disto é crítico, no sentido de que pode ser tentado novamente ou adiado se não funcionar bem na primeira vez.
E de fato, um deles já estava atrasado. Em um atualização publicada em 15 de dezembroa NASA escreveu que as manobras iniciais de correção de trajetória de uma das sondas gêmeas foram atrasadas quando foi observado baixo empuxo de uma das espaçonaves, mas observou que “não há impactos de longo prazo do atraso de correção de trajetória”.
Todos os olhos voltados para os estilingues
“A ociosidade acrescenta algum risco à manobra crítica do motor de injeção trans-Marte”, disse Lillis. As duas espaçonaves devem queimar seus motores pelo tempo certo, no momento certo, na baixa altitude da Terra, nos dias 7 e 9 de novembro de 2026, para se lançarem até Marte.
“Se os motores não funcionarem, perderemos a janela de transferência interplanetária e teremos que esperar mais dois anos pela oportunidade de chegar a Marte. No entanto, ainda falta quase um ano e teremos muitas oportunidades para praticar e nos tornarmos confortáveis com os nossos sistemas de propulsão,” disse Lillis, “então vemos isto como um risco aceitável.”
Para Parker da Advanced Space, esse aumento na velocidade para os gêmeos ESCAPADE partirem para Marte é uma manobra crítica. “Estaremos todos de olho nessa manobra para garantir que ela seja concluída com sucesso”, disse ele.
Engenharia inteligente
ESCAPADE é um produto das Pequenas Missões Inovadoras para Exploração Planetária da NASA (SIMPLES), um esforço voltado para mostrar espaçonaves científicas de baixo custo. Mas para manter um custo global mais baixo, as missões SIMPLEx têm uma postura de risco mais elevada e requisitos mais leves de supervisão e gestão, observa a agência espacial.
Laboratório de foguetesa empresa privada de empreendedorismo espacial, projetou, construiu, integrou e testou as sondas ESCAPE em seu complexo de produção de sistemas espaciais em Long Beach, Califórnia.
Morgan Connaughton, porta-voz do Rocket Lab, explica que a empresa não gosta de se concentrar no que pode dar errado. Embora Blue e Gold tenham que resistir a ambientes extremos, “nós os projetamos para fazer exatamente isso”, disse ela ao Space.com.
Em um blog pós-lançamento do Rocket Laba empresa explicou que manter a nave espacial em perfeitas condições durante anos requer alguma engenharia inteligente e uma ciência de materiais notável.
Estado da eletrônica
“Assim como em qualquer dispositivo eletrônico, os chips se degradam, os sensores se desviam, os rádios ficam barulhentos. Além disso, os raios cósmicos e as próprias erupções do Sol podem perturbar a eletrônica. E todas as partes da espaçonave são sensíveis a altas e baixas temperaturas”, acrescenta o comunicado do Rocket Lab. “Para evitar que nossas linhas de propulsão congelem quando passam meses enfrentando a escuridão do espaço, existem aquecedores e cobertores isolantes.”
Resumindo, o Rocket Lab disse que garantiu que tudo nos gêmeos ESCAPADE pudesse funcionar por anos a fio “verificando regularmente o estado dos componentes eletrônicos, testando nossas válvulas para garantir que não estejam presas e tenham componentes redundantes para peças críticas, como computadores, rádios, rastreadores de estrelas, unidades de medição inercial, etc.”
Modelo para amanhã
Enquanto isso, Parker, da Advanced Space, sente que as viagens ESCAPADE a Marte servem de modelo para o amanhã.
“A ideia de construir uma colónia em Marte significa que teremos de enviar muitas naves espaciais”, disse Parker.
ESCAPADE permite lançamentos para Marte fora do período de duas semanas a cada dois anos, informou Parker. É a chave para enviar mercadorias e, eventualmente, humanos para o Planeta Vermelho a qualquer momento, contrariando possíveis impasses devido a janelas de lançamento intransigentes para oportunidades de injeção direta de Marte.
“Poderíamos ter uma sequência de lançamentos”, disse Parker, “todos voando juntos em um colar de pérolas, voando pela Terra em rápida sucessão e acabando voando na mesma janela interplanetária. As pessoas na superfície de Marte poderiam esperar que a próxima frota de espaçonaves aparecesse a cada dois anos. E ESCAPADE está demonstrando como fazer isso”, concluiu.
