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Crédito: ESA-D. Ducros
No dia 15 de junho, a sonda ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter) da ESA-Roscosmos vai tomar um percurso diferente. Uma “Manobra de Mudança de Inclinação” colocará a espaçonave numa órbita alterada, permitindo com que capte sinais cruciais para o rover ExoMars, de nome Rosalind Franklin, com chegada prevista para o Planeta Vermelho em 2021.
Depois de completar uma série de manobras complexas durante 2017, o ExoMars TGO orbita agora Marte a cada duas horas, reunindo dados científicos do rover e lander da NASA (à superfície) e retransmitindo-os para a Terra. Ao mesmo tempo, o orbitador está a recolher os seus próprios dados sobre a atmosfera do planeta, abundância de água e sobre a superfície.
Crédito: ESA/ATG medialab
Mais de um ano antes do Rosalind sequer levantar voo da Terra, os especialistas em dinâmica de voo no centro de controle da missão ESOC da ESA formularam um plano a longo prazo para garantir que o ExoMars TGO possa comunicar com o novo rover e com a nova plataforma de superfície da ESA, contidos no módulo de entrada, descida e pouso.
As pequenas mudanças na órbita de uma nave têm um grande efeito ao longo do tempo, de modo que enquanto as próximas manobras alteram apenas ligeiramente a velocidade da TGO, esta estará na posição correta para comunicar com o rover até 2021.
O movimento natural da TGO
O campo gravítico desigual de Marte significa que a órbita da TGO “vagueia”. Assim sendo, gira gradualmente em torno de Marte com o passar do tempo. Como ilustrado no primeiro gráfico, a sonda segue ao início o percurso preto, depois o verde, depois o vermelho – continuando até completar uma rotação em torno do planeta a cada quatro meses e meio.
Crédito: ESA
Para manter contacto com o módulo de descida quando este penetrar na atmosfera marciana, descer e pousar à superfície, a orientação da sonda precisa de mudar.
Neste mês de junho, três manobras vão alterar a velocidade da TGO, duas vezes por 30,9 m/s e uma pequena mudança final de 1,5 m/s, aproximando-a ligeiramente dos polos marcianos.
Inclinada a voar
Graças a estas manobras, o percurso da sonda será mais parecido com o do segundo gráfico, ilustrando “instantâneos no tempo” durante a descida do novo rover em 2021.
A linha preta mostra a órbita da sonda TGO com a sua orientação otimizada, dois anos após as manobras deste mês.
O percurso vermelho indica a órbita original da TGO.
Crédito: ESA
A linha verde representa o caminho de aproximação do rover Rosalind Franklin.
A linha preta mostra a órbita da sonda TGO com a sua orientação otimizada, dois anos após as manobras deste mês.
O percurso vermelho indica a órbita original da TGO.
Em fase com o rover Rosalind Franklin
Assim que o orbitador TGO tenha a sua nova órbita otimizada em torno de Marte, as equipas no solo também devem garantir que estará no lado correto quando o rover chegar – “em fase” com Rosalind Franklin.
Em fevereiro de 2021, será realizada uma pequena manobra para garantir que nave TGO está no local certo, à hora certa para a chegada do “lander”.
O resultado de todas estas manobras combinadas pode ser visto no terceiro gráfico.
A linha preta representa a órbita da TGO em torno de Marte no momento em que a Rosalind Franklin começa a descer, indicado pela linha verde.
Os pontos azuis ao longo das órbitas de ambas as espaçonaves estão ligados por linhas horizontais, ilustrando as suas posições relativas em diferentes intervalos de tempo, e como são capazes de se “ver” uma à outra a cada momento, garantindo assim que o contato de rádio possa ser mantido.
Crédito: ESA
A linha preta representa a órbita da TGO em torno de Marte no momento em que a Rosalind Franklin começa a descer, indicado pela linha verde.
Os pontos azuis ao longo das órbitas de ambas as espaçonaves estão ligados por linhas horizontais, ilustrando as suas posições relativas em diferentes intervalos de tempo, e como são capazes de se “ver” uma à outra a cada momento, garantindo assim que o contato de rádio possa ser mantido.
Desfasada
Se as equipas no controlo da missão deixassem a ExoMars TGO na sua órbita atual, sem realizar nenhuma manobra, o próprio planeta Marte mais tarde ficaria entre a nave em órbita e o novo explorador marciano.
Neste gráfico final, a linha vermelha ilustra a órbita desfasada da TGO, e novamente a linha verde mostra o percurso do rover Rosalind Franklin e os pontos azuis representam momentos no tempo para cada nave.
Os pontos azuis representam momentos no tempo para cada nave e, novamente, as linhas revelam como o próprio planeta Marte bloquearia a sua visão um do outro.
Sem colocar o orbitador em fase com o rover de Marte, as duas naves permaneceriam invisíveis uma à outra no momento crucial em que o rover desce até à superfície.
Crédito: ESA
As linhas entre os pontos revelam como, neste cenário, Marte bloquearia a sua visão uma da outra.
Sem colocar o orbitador em fase com o rover de Marte, as duas naves permaneceriam invisíveis uma à outra no momento crucial em que o rover desce até à superfície.
A previsão e o planeamento a longo prazo dos especialistas da missão não só garantem a comunicação entre duas das mais importantes missões da ESA, como também poupam combustível – seria necessária uma quantidade enorme para colocar a TGO na posição certas nas semanas ou até mesmo meses antes da chegada do rover ExoMars.
// ESA (comunicado de imprensa)
Saiba mais:
ExoMars 2020:
ESA
Rover Rosalind Franklin (Wikipedia)
Marte:
Wikipedia
