Sonda da NASA de US$ 5,2 bilhões para avaliar a habitabilidade do oceano subterrâneo na lua de Júpiter

um dia depois lançando um foguete Starship Num espectacular voo de teste no Texas, a SpaceX preparou um foguetão Falcon Heavy para lançamento na segunda-feira a partir da Florida para enviar uma sonda da NASA de 5,2 mil milhões de dólares numa viagem de 2,8 mil milhões de quilómetros até Júpiter para descobrir se uma das suas luas alberga um subsolo habitável. oceano.

Se tudo correr bem, o Europa Clipper entrará em órbita ao redor de Júpiter em abril de 2030, realizando 49 sobrevoos próximos à lua gelada Europa, um mundo coberto de gelo com um interior aquecido pela pressão implacável da gravidade de Júpiter enquanto orbita o planeta. gigante. planeta em uma órbita ligeiramente elíptica.

Dados de missões anteriores e estudos de longo alcance realizados a partir da Terra indicam que um vasto oceano de água salgada se esconde sob a crosta gelada da Lua, proporcionando um ambiente possivelmente habitável. Não se sabe se existe vida microbiana naquele oceano, mas os instrumentos do Europa Clipper tentarão descobrir se isso é pelo menos possível.

“Europa é uma lua de Júpiter coberta de gelo, aproximadamente do tamanho da lua da Terra, mas acredita-se que tenha um oceano subterrâneo global que contém mais do que o dobro da água de todos os oceanos da Terra combinados”, disse o cientista do Robert. Projeto Pappalardo.

“Queremos determinar se Europa tem potencial para sustentar vida simples nas profundezas do oceano, sob a sua concha gelada”, disse ele. “Queremos compreender se Europa tem os ingredientes-chave para sustentar a vida no seu oceano, os elementos químicos certos e uma fonte de energia para a vida.”

A NASA planejou originalmente lançar o Clipper na semana passada, mas os oficiais da missão ordenaram um adiamento para evitar isso. Furacão Miltonque devastou o Cabo Canaveral na quinta-feira. Um atraso adicional de um dia foi ordenado para resolver um problema técnico e, embora nenhum detalhe tenha sido fornecido, o foguete foi liberado para lançamento.

A decolagem da histórica plataforma 39A no Centro Espacial Kennedy estava agendada para 12h06 EDT de segunda-feira. Gerando mais de 5 milhões de libras de empuxo, o Falcon Heavy de núcleo triplo, o foguete operacional mais poderoso do inventário da SpaceX, impulsionará o Europa Clipper de 12.800 libras à velocidade necessária para se libertar da gravidade da Terra.

Embora a SpaceX normalmente recupere os propulsores do primeiro estágio para renovação e reutilização, os três propulsores principais e o segundo estágio do foguete usarão todos os seus propulsores para acelerar o Clipper até a velocidade de saída da Terra necessária. Como tal, não é possível realizar recuperações na primeira fase.

“O Falcon Heavy está dando tudo para o Europa Clipper, enviando a espaçonave para o destino mais distante que já enviamos, o que significa que a missão exige desempenho máximo. Portanto, não recuperaremos os boosters”, disse Julianna Scheiman, diretora da SpaceX. Missões científicas da NASA.

“Não sei quanto a você, mas não consigo pensar em uma missão melhor do que sacrificar propulsores para que possamos ter a chance de descobrir vida em nosso próprio sistema solar.”

Para chegar a Júpiter, o Clipper passará primeiro por Marte em 1º de março, usando a gravidade do planeta vermelho para aumentar sua velocidade e dobrar a trajetória para enviar a sonda de volta à Terra para outro sobrevoo assistido pela gravidade em dezembro de 2026. Isso finalmente colocará o Clipper em rota para Júpiter.

Se tudo correr bem, a sonda entrará em órbita ao redor de Júpiter em 11 de abril de 2030, usando a gravidade da lua Ganimedes para desacelerar antes de uma queima de seis a sete horas dos propulsores da sonda. O primeiro dos 49 sobrevoos planeados na Europa, alguns a 25 quilómetros acima da superfície, terá início no início de 2031.

A missão deverá durar pelo menos três anos com possibilidade de prorrogação dependendo do status da espaçonave.

Em qualquer caso, o Clipper terminará a sua viagem com uma descida kamikaze à lua de Júpiter, Ganimedes, para evitar qualquer possibilidade de um futuro acidente descontrolado em Europa, que poderia trazer os micróbios da Terra para a Lua e para o seu ambiente subterrâneo possivelmente habitável.

“A espaçonave enfrenta grandes desafios”, disse Pappalardo. “A distância de Júpiter é cinco vezes maior que a da Terra. Isso significa que está muito frio lá fora e só há luz solar fraca para alimentar os painéis solares. Portanto, eles são enormes.”

Uma vez implantados, os painéis solares de 13,5 pés de largura se estenderão por mais de 30 metros de ponta a ponta (mais do que o comprimento de uma quadra de basquete), com duas antenas de radar estendendo-se por 58 pés de cada painel.

Deixando de lado as necessidades energéticas, o poderoso campo magnético de Júpiter “age como um acelerador de partículas gigante em Europa”, disse ele. “Um ser humano receberia uma dose letal de radiação em apenas alguns minutos ou algumas horas, se exposto a esse ambiente”.

O Clipper foi projetado para suportar doses repetidas de radiação extrema enquanto realiza sobrevoos próximos pela Europa, abrigando seu computador de vôo e outros equipamentos especialmente sensíveis dentro de um cofre protegido por folhas de liga de alumínio-zinco.

Mas os engenheiros ficaram consternados ao descobrir no início deste ano que componentes eléctricos críticos utilizados em toda a nave espacial falharam em níveis de radiação inferiores aos esperados.

Engenheiros e gerentes conduziram uma grande revisão para determinar como isso poderia afetar o Clipper e, finalmente, concluíram que a espaçonave poderia minimizar a degradação induzida pela radiação, alterando ligeiramente a forma como os sobrevôos são executados. A única alternativa era atrasar o lançamento por vários anos para substituir componentes suspeitos.

Os cientistas da missão estavam ansiosos para finalmente iniciar a tão esperada missão.

“Qual seria o melhor resultado? Para mim, seria encontrar algum tipo de oásis, por assim dizer, na Europa, onde haja evidências de água líquida não muito abaixo da superfície, evidências de matéria orgânica na superfície”, Pappalardo disse. “No futuro, talvez a NASA possa enviar uma sonda para descer abaixo da superfície e literalmente procurar sinais de vida.”

Quanto ao tipo de vida que poderia ser possível sob a superfície gelada da Lua, “estamos realmente falando de organismos simples, como organismos unicelulares”, disse ele. “Não esperamos tanta energia para a vida no oceano de Europa como temos aqui na superfície da Terra.

“Portanto, não esperamos peixes, baleias e esse tipo de coisa”, acrescentou. “Mas estamos interessados ​​em saber se Europa poderia suportar vida simples, organismos unicelulares.”

O Clipper está equipado com nove instrumentos de última geração, incluindo câmaras de luz visível de ângulo estreito e grande angular que irão mapear aproximadamente 90% da superfície da Europa, captando imagens de detalhes até ao tamanho de um carro. Uma câmera infravermelha que procurará regiões mais quentes onde a água possa estar mais próxima da superfície ou até mesmo ser lançada no espaço.

“As câmeras observarão mais de 90% da superfície de Europa com uma resolução inferior a 100 metros por pixel, ou 325 pés”, disse Cynthia Phillips, cientista do projeto no Laboratório de Propulsão a Jato. “Isso é aproximadamente do tamanho de um quarteirão.

“A câmera de ângulo estreito será capaz de tirar fotos com resolução de até meio metro por pixel. Isso é cerca de 1,6 pés. E assim será capaz de ver objetos do tamanho de carros na superfície de Europa.”

Dois espectrômetros estudarão a química da superfície e a composição da atmosfera ultrafina da Lua, procurando sinais de plumas de água e outras características oceânicas. Dois magnetômetros irão explorar o oceano subterrâneo estudando as correntes elétricas induzidas pelo campo magnético de Júpiter.

Um radar de penetração no gelo “verá” até 30 quilômetros abaixo da crosta gelada para procurar bolsões de água no gelo e ajudar os cientistas a entender como o gelo e a água interagem com o suposto oceano.

“Esses sinais penetrarão até o subsolo, onde poderão refletir em uma camada de água líquida, como um lago dentro do manto de gelo, ou talvez até penetrar completamente, dependendo da espessura da camada de gelo superficial e de outros fatores. como sua estrutura e composição”, disse Phillips.

“O radar poderia penetrar até 30 quilômetros de profundidade, ou seja, cerca de 30 quilômetros abaixo da superfície”.

Outros dois instrumentos estudarão partículas de gás e poeira na superfície e suspensas na atmosfera para analisar sua composição química. Por fim, os cientistas irão medir pequenas mudanças na trajetória da sonda, permitindo-lhes obter detalhes sobre a estrutura interna de Europa.

“Sabemos que a nossa Terra é um mundo oceânico, mas Europa é representativa de uma nova classe de mundos oceânicos, mundos gelados no distante sistema solar exterior, onde oceanos de água salgada poderiam existir sob as suas superfícies geladas”, disse Pappalardo. “Na verdade, os mundos oceânicos gelados podem ser o habitat mais comum para a vida, não apenas no nosso sistema solar, mas em todo o universo.

“O Europa Clipper explorará, pela primeira vez, um mundo assim em profundidade… Estamos no limiar de uma nova era de exploração. Trabalhamos nesta missão há muito tempo. Vamos aprender como o gelo é comum ou raro. mundos podem ser habitáveis”.