Engenheiros dos Emirados Árabes Unidos lideram missão a asteroides no valor de 5 bilhões de quilômetros após a missão Hope

Seis anos após o lançamento da sonda Hope, engenheiros dos Emirados Árabes Unidos (EAU) agora lideram uma missão a asteroides que percorrerá cinco bilhões de quilômetros. Anteriormente, alguns engenheiros emiradenses que trabalharam na sonda Hope estavam apenas aprendendo os princípios da criação e operação da primeira missão interplanetária dos EAU; hoje, eles lideram um veículo espacial que viajará quase dez vezes mais longe.

Salem Butti Al Kubaisi, CEO da Agência Espacial dos EAU, informou ao Khaleej Times que os especialistas que participaram da Missão a Marte dos Emirados retornaram como líderes de programas, líderes de equipe e especialistas do projeto MBR Explorer. Este veículo espacial foi projetado para viajar uma distância de cinco bilhões de quilômetros através do cinturão de asteroides.

Al Kubaisi enfatizou o conceito de 'conhecimento institucional', observando que jovens engenheiros emiradenses que participaram da Missão a Marte dos Emirados e do Projeto Hope Probe continuam trabalhando como líderes e gerentes de programas no âmbito do novo programa MBR Explorer. Ele comparou esse progresso ao cuidado com uma palmeira: primeiro é necessário cuidado e rega, e depois a planta dá frutos.

A importância dessa transição reside no fato de que a formação de experiência foi um dos objetivos da missão Hope antes mesmo de ela chegar a Marte. Uma avaliação independente realizada pela University College London antes do lançamento da Missão a Marte dos Emirados identificou uma ampla gama de competências em desenvolvimento, incluindo gerenciamento de projetos de espaçonaves, gerenciamento de riscos, garantia de qualidade de software, conhecimento de produção, potencial científico e infraestrutura.

Os pesquisadores também identificaram uma grande disposição para futuros voos espaciais e um mecanismo de transferência de conhecimento de parceiros internacionais para os EAU. Seis anos depois, o MBR Explorer demonstra como é a reutilização desse conhecimento acumulado.

A missão ao cinturão de asteroides dos Emirados é significativamente mais complexa do que o voo iniciado pelo Hope em julho de 2020. O lançamento do MBR Explorer está programado para março de 2028, e ele fará uma viagem de cerca de cinco bilhões de quilômetros ao longo de sete anos. A Agência Espacial dos EAU observa que este veículo será aproximadamente duas vezes maior e mais pesado que o Hope.

Para alterar a velocidade e a trajetória, ele usará manobras de captura gravitacional ao redor de Vênus, Terra e Marte, antes de iniciar uma série de encontros com asteroides no cinturão principal entre Marte e Júpiter. O primeiro encontro está previsto para fevereiro de 2030. Até 2034, o veículo deve atingir o sétimo alvo, Justitia, onde um módulo de pouso será descartado para estudar a superfície do asteroide.

A missão estudará a origem e a evolução de asteroides ricos em água, sua composição e história geológica, bem como a possibilidade de tais corpos fornecerem recursos para futuras pesquisas. O MBR Explorer já passou por uma revisão crítica de design e avançou para montagem, integração e teste, durante os quais vários sistemas são reunidos e testados em condições que simulam o ambiente espacial.

Al Kubaisi observou que a equipe conseguiu começar a trabalhar no design do veículo espacial e na experiência operacional que já foram comprovadas graças ao Hope, em vez de começar a pesquisa do espaço profundo do zero. Além disso, a composição dos participantes mudou: algumas pessoas que foram treinadas no programa Hope agora ocupam cargos de liderança no novo projeto.

A agência também abriu partes da missão para engenheiros do setor privado dos EAU, permitindo que trabalhem com a equipe da missão e apliquem a experiência adquirida na indústria. Isso levanta uma questão mais ampla para a economia espacial relativamente jovem: quais oportunidades os EAU devem explorar por conta própria?

Al Kubaisi afirmou claramente que a resposta não é fazer absolutamente tudo. Ele acrescentou que os EAU ainda não possuem seus próprios fornecedores de foguetes ou portos espaciais necessários para lançar missões como o MBR Explorer no espaço profundo. Portanto, o veículo espacial dependerá novamente do Japão para o lançamento. A Mitsubishi Heavy Industries, que lançou o Hope em 2020, recebeu o contrato para lançar o MBR Explorer no foguete H3 do Japão.

A missão também mantém uma ampla rede internacional de parceiros científicos e técnicos, incluindo a Agência Espacial Italiana e universidades dos EUA. Na opinião de Al Kubaisi, a capacidade nacional não reside em possuir tudo, mas em ser capaz de realizar tarefas específicas, importantes e soberanas que têm valor estratégico e comercial significativo.

Um exemplo é o próprio voo a bordo do MBR Explorer. O Instituto de Inovação Tecnológica de Abu Dhabi lidera o desenvolvimento, projeto e teste do módulo de pouso, que eventualmente se separará do veículo espacial para alcançar Justitia. Este projeto também oferece oportunidades para startups dos EAU participar, com metade do trabalho em toda a missão distribuída entre empresas sediadas nos EAU.

Esta é uma maneira muito mais tangível de aumentar a capacidade do que simplesmente colocar a bandeira nacional em um veículo espacial: engenheiros e instituições dentro do país devem aprender a projetar equipamentos que devem funcionar a milhões de quilômetros de ajuda humana imediata. Uma filosofia semelhante é aplicada mais perto da Terra. O programa Sirb dos EAU desenvolve uma constelação de satélites de abertura sintética que usam radar em vez de câmeras ópticas tradicionais para criar imagens da superfície da Terra.

Os objetivos deste programa vão além de simplesmente obter satélites. A agência espacial afirma que o programa visa transferir conhecimento sobre carga útil SAR e desenvolvimento de missões nos EAU, obter propriedade intelectual que poderá ser comercializada, criar capacidades para apoiar o desenvolvimento de cargas úteis internamente e formar uma cadeia de suprimentos local.

Al Kubaisi explicou que a abordagem começa com a identificação de lacunas na cadeia de suprimentos da indústria espacial dos EAU e a decisão de quais delas são importantes o suficiente para justificar financiamento e transferência de tecnologia. Essa avaliação está se tornando cada vez mais importante, à medida que o governo exige que o setor gere retorno econômico juntamente com as missões científicas.

No âmbito da Estratégia Espacial Nacional de 2031 dos EAU, eles visam dobrar a receita da economia espacial e o número de empresas espaciais nacionais, aumentar o valor agregado do setor em 60% e entrar no top 10 das economias espaciais mundiais. Al Kubaisi descreveu isso como uma mudança na forma de medir o próprio progresso.

A próxima fase, segundo ele, é a transição 'da medição do sucesso pelo número de missões para a medição da contribuição mais ampla do espaço para a economia nacional'. Isso significa que missões como Hope e MBR Explorer carregam dois tipos de expectativas. Um é científico: Hope forneceu dados sobre a atmosfera de Marte para pesquisadores em todo o mundo, e o MBR Explorer visa complementar o conhecimento dos cientistas sobre alguns dos corpos mais antigos do Sistema Solar. O outro é o que permanece nos EAU depois que o veículo espacial parte. Engenheiros, software, propriedade intelectual, empresas, instalações e a capacidade de assumir responsabilidade por partes cada vez mais complexas da missão agora fazem parte desse cálculo.

A parceria internacional permanece um elemento central desse modelo. O argumento de Al Kubaisi é que a cooperação não deve ser confundida com estagnação. Os EAU podem continuar a usar o foguete japonês, assumindo ao mesmo tempo a responsabilidade por outros níveis da missão que anteriormente exigiam maior apoio externo. O MBR Explorer ainda tem quase dois anos de montagem e teste até a janela de lançamento planejada, seguida por uma viagem de vários anos até o asteroide final. O próprio veículo espacial servirá como uma medida de sucesso da missão, e, na opinião de um experiente líder de programa espacial, as pessoas que o criam fornecerão outra medida.

Seis anos após o Hope deixar a Terra, alguns engenheiros emiradenses que aprenderam a executar a primeira missão interplanetária do país agora são responsáveis pela implementação de sua missão mais complexa.

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Projeto planeja lançamento de sonda espacial para 800 anos: avanço histórico ou ilusão tecnológica?

Um pequeno aparelho espacial pode ser lançado na direção de Alfa Centauri, o sistema estelar mais próximo do Sol, em uma viagem que levará cerca de 80 mil anos. A proposta, chamada Fermi Explorer, pretende usar tecnologias já existentes para demonstrar a possibilidade de uma missão interestelar, mesmo que extremamente lenta, sem depender de propulsores futuristas ou investimentos bilionários.

Esta ideia foi apresentada na terça-feira (1) pelo matemático e físico britânico Philip Johnston e outros empreendedores. O grupo planeja arrecadar 15 milhões de dólares (cerca de 76,6 milhões de reais brasileiros) para criar uma sonda com uma carga útil de apenas 1 kg e tentar lançá-la em 2029. Em vez de visar uma chegada rápida, o projeto aposta em uma estratégia de baixo custo para posicionar o veículo espacial no caminho para outra estrela.

Discussão sobre os objetivos da missão

Em entrevista ao Olhar Digital, Roberto Dias da Costa, professor adjunto do Departamento de Astronomia da IAG-USP e diretor da CienTec, explicou que o objetivo da missão não é uma estrela isolada como o nosso Sol. Ele esclareceu que Alfa Centauri é um sistema triplo composto por duas estrelas muito semelhantes ao Sol, chamadas Alfa Centauri A e Alfa Centauri B, e uma anã vermelha, conhecida como Proxima Centauri, que é significativamente menor.

Segundo o astrônomo, as duas estrelas maiores estão separadas por 23 unidades astronômicas (UA), equivalente à distância entre o Sol e o planeta Urano, e estão localizadas a 4,36 anos-luz da Terra. A terceira estrela orbita este par a uma distância muito maior, sendo a mais próxima do nosso planeta. «Próxima está significativamente mais longe do par, estando atualmente a cerca de 12 mil UA deles, e está localizada a 4,24 anos-luz de nós, ou seja, um pouco mais perto».

Apesar de ser nossa vizinha estelar mais próxima, a distância é tão imensa que uma nave comum levaria milhares de anos para percorrer esse caminho. O Fermi Explorer se moverá a uma velocidade aproximada de 25 km/s, o que é suficiente para sair do Sistema Solar, mas muito pouco em comparação com as distâncias entre as estrelas. Como resultado, a viagem levará cerca de 79.800 anos.

Isso significa que, se a missão for lançada em 2029 e seguir seu curso, a chegada ocorrerá por volta de 81.829! Nenhum dos participantes do projeto estará vivo para ver o resultado. Na verdade, milhares de gerações passarão entre o lançamento e a chegada. Assim, o aparelho espacial funcionará como uma espécie de cápsula tecnológica enviada para um futuro tão distante que o mundo moderno será irreconhecível.

Mecanismo de aceleração

O desafio começa muito antes de a sonda deixar o Sistema Solar. O Fermi Explorer será primeiro lançado em órbita terrestre baixa, provavelmente como parte de uma missão conjunta de lançamento. Em seguida, começará uma longa série de manobras ao redor do Sol. Em vez de simplesmente direcionar o aparelho para Alfa Centauri, os desenvolvedores pretendem usar a própria estrela como parte do mecanismo que confere velocidade à sonda.

Durante mais de dez anos, a sonda realizará órbitas cuidadosamente calculadas, aproximando-se gradualmente do Sol. O ponto de aproximação máxima pode atingir 0,42 unidade astronômica, ou cerca de 62,9 milhões de quilômetros, o que representa um pouco menos da metade da distância média entre a Terra e o Sol. Nesta área, a radiação solar é muito mais intensa, permitindo que os painéis gerem mais energia para alimentar a propulsão elétrica.

A equipe planeja combinar esses passagens próximas do Sol com o chamado efeito de Oberth, um fenômeno que permite aproveitar melhor o impulso do motor quando o veículo espacial se move em alta velocidade. Múltiplas tais manobras, chamadas de «injeção de pericentro», aumentarão gradualmente a velocidade da sonda até que ela possa finalmente sair do Sistema Solar.

No entanto, segundo Costa, a estratégia adotada pelo grupo privado não representa um grande avanço no setor aeroespacial. «Eles dizem que é um teste de tecnologia, mas eu acredito que isso servirá apenas como uma verificação do 'efeito da cinta elástica', que consiste em colocar a sonda em uma órbita que permita passar perto de um corpo muito massivo, neste caso o Sol, e assim ganhar velocidade. Mas isso não é nada de novo, muitos sondas já usaram essa técnica».

De acordo com uma avaliação técnica de 81 páginas, preparada com a ajuda de inteligência artificial, esse processo de aceleração solar pode levar cerca de 12 anos. Depois disso, o Fermi Explorer continuará se movendo praticamente por inércia em direção a Alfa Centauri. Uma velocidade de cerca de 25 km/s será suficiente para iniciar a viagem, mas não para torná-la rápida. A maior parte dos 80 mil anos será gasta no longo espaço interestelar.

A missão não é destinada a transportar pessoas ou mesmo grandes quantidades de instrumentos científicos. A prioridade é testar se um aparelho espacial muito pequeno pode realizar tal viagem usando componentes relativamente simples. No entanto, sem propulsão ativa após a fase inicial, o astrônomo da IAG-USP destaca o problema da precisão da trajetória. «Como esta sonda hipotética não tem nenhuma direção e se moverá apenas por inércia, acho impossível 'mirar' precisamente em uma das três estrelas do sistema».

Após as primeiras fases, surgirá o problema da comunicação. O contato direto durará cerca de 18 meses, enquanto os refletores ajudarão os telescópios terrestres a rastrear o aparelho por algum tempo. No entanto, quando ele cruzar a região de Júpiter, o Fermi Explorer se tornará cada vez mais difícil de detectar, avançando silenciosamente por dezenas de milhares de anos. Não haverá equipe esperando a chegada, nem missão de resgate. O destino da sonda será continuar sua trajetória até alcançar o sistema Alfa Centauri.

Observações adicionais

A perda de sinal em um estágio tão precoce é um dos aspectos mais criticados pelos especialistas. «Se eles mesmos dizem que perderão a capacidade de rastreamento da sonda quando ela estiver a distância de Júpiter, então dali em diante serão apenas especulações. Note que as sondas Voyager 1 e 2 foram lançadas em 1977 e ainda estão funcionando! Elas estão agora mais de 150 vezes mais longe do Sol do que a Terra! Júpiter está apenas 5 vezes mais longe do Sol do que nós», analisa Costa.

Por mais improvável que pareça, a viagem de 80 mil anos tem um objetivo que vai além do simples alcance de outra estrela. Johnston relaciona o projeto ao Paradoxo de Fermi, que levanta a questão de por que, apesar do enorme número de estrelas e planetas existentes, ainda não encontramos provas convincentes da existência de outras civilizações. Uma das possíveis razões é que as viagens interestelares são muito complexas para qualquer forma de vida.

O Fermi Explorer seria uma maneira de testar exatamente essa hipótese. Se uma civilização tecnológica for capaz de enviar um pequeno aparelho espacial para outra estrela usando recursos relativamente modestos, mesmo que leve dezenas de milhares de anos para chegar, uma das barreiras possíveis do paradoxo enfraquece. A missão também deixaria uma mensagem para um futuro extremamente distante: a humanidade conseguiu, pelo menos, tentar atravessar o espaço entre as estrelas.

O projeto ainda está longe de ter garantia de implementação. A equipe precisa garantir financiamento, construir o aparelho espacial, encontrar um lançamento adequado e executar a complexa sequência de manobras. Mesmo que todas essas etapas sejam concluídas, a missão permanecerá uma aposta com um prazo praticamente incompreensível.