"ROÇANDO" UMA ATMOSFERA ALIENÍGENA
30 de dezembro de 2016
Impressão de artista da sonda TGO, pertencente à missão ExoMars 2016, em Marte.
Crédito: ESA/ATG medialab
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Após a chegada da mais recente sonda marciana da ESA, os controladores da missão estão agora a preparar-se para o desafio final: mergulhar na atmosfera do Planeta Vermelho para alcançar a sua órbita final.
O orbitador ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) está numa missão de vários anos para compreender as pequenas quantidades de metano e outros gases na atmosfera de Marte que podem ser evidências de atividade biológica ou geológica.
Após a sua longa viagem, a nave disparou o seu motor principal no dia 19 de outubro para travar o suficiente e assim ser capturada pela gravidade do planeta.
Entrou numa órbita altamente elíptica onde a sua altitude varia entre cerca de 250 km e 98.000 km, cada órbita tendo uma duração aproximada de quatro dias terrestres.
No entanto, em última análise os objetivos científicos e o seu papel como retransmissor de dados para rovers à superfície significa que a nave necessita colocar-se numa órbita quase circular a apenas 400 km de altitude, cada órbita levando cerca de duas horas.
Aerotravagem: o desafio final
Os controladores da missão vão usar a manobra de "aerotravagem" para conseguir alcançar esta órbita, comandando a nave para "raspar" a parte superior da atmosfera, para que a fraca fricção a puxe gentilmente para baixo.
"A quantidade de arrasto atmosférico é muito pequena," afirma Peter Schmitz, gestor de operações da nave, "mas depois de cerca de 13 meses será suficiente para atingir a altitude planeada de 400 km, enquanto disparamos o motor apenas algumas vezes, poupando combustível."
Durante a aerotravagem, a equipa no controlo da missão em Darmstadt, Alemanha, deve monitorizar cuidadosamente a sonda durante cada órbita para se assegurar que não é exposta a demasiado aquecimento ou pressão por fricção.
Espera-se que o arrasto varie de órbita para órbita devido à mudança atmosférica, a tempestades de poeira e à atividade solar. Isto significa que as equipas de dinâmica de voo da ESA terão de medir a órbita repetidamente para garantir que não cai demais, demasiado depressa.
A campanha de aerotravagem tem início programado para o dia 15 de março, quando Marte estiver a pouco mais de 300 milhões de quilómetros da Terra, e continuará até ao início de 2018.
Intensificando para o início da campanha
Os controladores da missão estão agora a trabalhar intensivamente para preparar o orbitador, o plano de voo e os sistemas terrestres para a campanha.
Primeiro, no dia 19 de janeiro, vão ajustar o ângulo da órbita, em relação ao equador de Marte, para 74º, para que as observações científicas possam cobrir a maior parte do planeta.
De seguida, para entrar numa órbita de onde começar a aerotravagem, o ponto mais alto será reduzido nos dias 3 e 9 de fevereiro, deixando a sonda numa órbita de 200 x 33.475 km que completa a cada 24 horas.
Os controladores da missão na ESA têm já alguma experiência com a aerotravagem da sonda Venus Express, apesar de ter sido feita no final dessa missão apenas como demonstração. A NASA também já usou a aerotravagem para colocar a MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) e outras naves em órbitas baixas em torno de Marte.
"Esta será a primeira vez que vamos usar a aerotravagem para alcançar uma órbita operacional, de modo que estamos a aproveitar o tempo disponível para garantir que os nossos planos são robustos e que suportam quaisquer contingências," comenta o diretor de voo, Michel Denis.
Começando a abrandar
"Só então é que a atmosfera pode começar o seu trabalho, puxando-nos para baixo," realça Peter Schmitz. "Se tudo correr como planeado, será necessário muito pouco combustível até ao final da aerotravagem no início de 2018, quando os disparos finais circularizarem a órbita de 400 km."
Ainda não foi estabelecida nenhuma data, mas as observações científicas podem começar assim que a órbita final seja atingida. Além disso, o percurso fornecerá dois a três sobrevoos por cada rover, todos os dias, para a retransmissão de sinais.
Sonda saudável
No geral, a TGO está de excelente saúde. No dia 30 de novembro, recebeu uma atualização do sistema operativo. Até à data, apenas entrou em "modo de segurança" uma vez, quando uma falha fez com que a sonda se reinicializasse e aguardasse por comandos de correção. Isto teve lugar durante os testes preliminares do motor principal, quando uma configuração defeituosa foi rapidamente identificada e corrigida.
"Estamos muito satisfeitos por estar a manobrar uma nave tão incrível," comenta Michel. "Temos uma missão emocionante e desafiante pela frente."
Especialistas de dinâmica de voo no centro de operações da ESA, que trabalham em todas as missões da agência espacial, desde aquelas em baixa órbita, como a Swarm e Cryosat, até as que exploram o nosso Sistema Solar, como a Rosetta e ExoMars. Estão envolvidos desde os primeiros passos do desenho de uma missão até ao envio do último comando.
Crédito: ESA/J. Mai
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