Seguindo os passos das Pioneer

Será que o estranho comportamento das sondas Pioneer no limite do sistema solar revela novas leis da Física? Os cientistas esperam que uma missão ao espaço profundo responda a esta questão. Mesmo que não haja nenhuma revolução científica, dizem que os resultados serão vitais para os engenheiros construírem futuras sondas que têm o espaço profundo como seu destino.

As Pioneer 10 e 11 foram lançadas em 1972 e 73 respectivamente, com o objectivo de explorar Júpiter e Saturno. Depois dos seus estudos terem acabado, continuaram a navegar em direcção à fronteira do Sistema Solar.

Mas desde meados de 1980, quando passaram a órbita de Urano, os sinais de rádio que enviaram para a Terra alteraram-se para comprimentos de onda progressivamente mais baixos.

Isto implica que as sondas estão a desacelerar muito ligeiramente na sua viagem. No entanto, ninguém sabe porque é que isto está a acontecer.

Pode até ser algum imprevisto efeito gerado pelas próprias sondas, talvez devido a fugas de combustível dos motores, por exemplo.

Mas se não é este o caso, então esta desaceleração (de nome anomalia Pioneer) poderá apontar para uma falha na nossa compreensão dos princípios fundamentais da Física. Poderá revelar a influência de uma nova força, ou talvez de um novo tipo de matéria.

Este seria um achado revolucionário. Mas até a mais mundana explicação de um efeito instrumental a bordo seria muito importante, diz Slava Turyshev dos Laboratórios JPL da NASA em Pasadena, Califórnia, porque forçaria os engenheiros espacias a repensar os seus métodos para a precisa navegação no espaço.

Enviar uma missão atrás das sondas Pioneer poderá permitir aos cientistas a confirmação ou não da anomalia Pioneer, e a exclusão de algumas explicações tecnológicas. Turyshev e seus colegas discutem este plano.

A missão teria que ter uma navegação extremamente precisa, e instrumentos que pudessem detectar a ténue desaceleração e potenciais causas, tais como fugas de gás. E para saber esta resposta nas próximas duas décadas teria que ser uma sonda rápida, uma mais veloz que a Cassini, actualmente em órbita de Saturno. Este planeta encontra-se apenas a metade da distância até Urano, mas mesmo assim levou 7 anos até o alcançar.

Em vez de se basear em motores a combustível convencionais, a sonda poderá usar os sistemas de propulsão mais rápidos que estão a ser investigados pela NASA e pela Agência Espacial Europeia (ESA), que envolvem energia nuclear.

A primeira destas sondas deverá ser a «Jupiter Icy Moons Orbiter» da NASA, a ser lançada em 2015. Mas os cientistas afirmam que nenhuma das missões actualmente propostas poderá estudar a anomalia Pioneer, dado que não terão nem um sistema de navegação nem instrumentos tão precisos.

Por isso os pesquisadores discutem agora a ideia de uma sonda com base nas lições aprendidas nas missões Pioneer, em que vários acidentes de construção tornaram possível a precisa detecção dos movimentos das sondas.

“Pode ser desenvolvida em cinco anos e ser lançada na próxima década,” dizem.

Embora Turyshev preferisse uma sonda apenas dedicada ao estudo desta anomalia, admite que adicionar outros instrumentos a missões já planeadas deverá ser uma opção mais realista, que poderá custar até 70 milhões de dólares. “Acredito que um pacote de instrumentos adicional irá definitivamente estar a bordo de uma das próximas missões,” afirma.

David Southwood, director do programa científico da ESA, confirma que a anomalia Pioneer é importante. “A ESA tenta sempre trazer os fundamentos da Física até à generalidade da ciência espacial,” acrescenta.

As duas sondas Pioneer estão agora distantes demais para as suas fracas comunicações atingirem a Terra. A última vez que se ouviu a Pioneer 10 foi no princípio de 2003, e encontra-se agora a mais de 12 mil milhões de quilómetros do Planeta Azul. Está navegando na direcção da gigante vermelha Aldebarã da constelação do Touro, mas só lá chegará daqui a 2 milhões de anos.