Crédito de imagem: NASA
O espaço profundo é frio. Muito frio. Isso é um problema, especialmente se você estiver voando em uma nave espacial antiga. E suas fontes de alimentação estão diminuindo. E as linhas de combustível podem congelar a qualquer momento. Ah, e a propósito, você precisa continuar voando por mais treze anos.
Parece um thriller de ficção científica, mas isso realmente está acontecendo com a nave espacial Ulysses da NASA / Agência Espacial Européia.
Ulisses foi lançado em 1990 em uma missão de cinco anos para estudar o sol. A nave coletou novos dados sobre a velocidade e a direção do vento solar. Ele descobriu a forma 3D do campo magnético do sol. Ele registrou erupções solares no sol e erupções super-solares de estrelas distantes de nêutrons. Ulisses até voou pela cauda do cometa Hyakutake, um encontro inesperado que encantou os astrônomos.
A missão deveria terminar em 1995, mas Ulisses teve muito sucesso para desistir. A NASA e a ESA concederam três extensões, mais recentemente em fevereiro de 2004. Ulysses está programado para continuar até 2008, treze anos a mais do que o planejado originalmente.
A missão estendida de Ulisses, como antes, é estudar o sol. Mas, no momento, Ulisses está longe de ser nossa estrela. É ter um encontro com Júpiter, estudando o planeta gigante e seu campo magnético. A luz do sol lá fora é 25 vezes menos intensa do que experimentamos na Terra, e Ulisses está ficando perigosamente frio.
Na década de 1980, quando Ulisses ainda estava na Terra e sendo montado, os planejadores da missão sabiam que a espaçonave teria que suportar algumas baixas temperaturas. Então eles colocaram dezenas de aquecedores a bordo, todos alimentados por um gerador termoelétrico de radioisótopos, ou "RTG". Esses aquecedores mantiveram Ulisses confortavelmente quentes.
Mas há um problema: o RTG está desaparecendo.
“A potência do RTG está diminuindo desde o lançamento da espaçonave”, diz Nigel Angold, gerente de operações da espaçonave Ulysses ESA da JPL. A energia RTG diminui naturalmente à medida que sua fonte radioativa se deteriora. Isso é como esperado. O que os planejadores não esperavam eram 13 anos de operações extras.
“Quando Ulysses foi lançado em 1990, o RTG produziu 285 watts. Agora, ele reduziu para 207 watts - potência insuficiente para acionar os instrumentos científicos e os aquecedores ao mesmo tempo ", observa Angold.
Dentro de Ulisses, a temperatura varia de um lugar para outro. “Muitos dos instrumentos científicos já estão abaixo de zero (0 ° C)”, diz o engenheiro térmico de Ulisses Fernando Castro. "Tudo bem, porque eles podem operar em baixa temperatura." Mas as linhas de combustível são outra questão. Eles estão pairando cerca de 3 graus acima de zero, "e se congelarem, estamos com problemas".
As linhas de combustível são críticas para a missão. Eles entregam propulsor de hidrazina para os oito propulsores do navio. A cada semana, aproximadamente, os controladores de solo acionam os propulsores para manter a antena de rádio de Ulisses apontando em direção à Terra. Os propulsores não funcionarão se a hidrazina congelar. Sem propulsores significa sem comunicação. A missão estaria perdida.
Cerca de oito metros de linha de combustível serpenteiam através da nave espacial. Cada giro e volta é um possível ponto frio, um local onde a hidrazina pode começar a solidificar. "Se a hidrazina congela em algum lugar, não sei se podemos descongelá-la com segurança novamente", preocupa Castro. Quando a hidrazina derrete, ela se expande, possivelmente o suficiente para romper as linhas de combustível. O propulsor de Ulisses fracassaria inutilmente no espaço.
A temperatura em qualquer ponto ao longo das linhas de combustível é desconcertantemente sensível ao que está acontecendo em outro lugar na espaçonave. Ligar um instrumento científico "aqui" pode causar um calafrio "ali", porque retira a energia de um dos aquecedores. Disparar um propulsor, reproduzir ou gravar dados: quase tudo pode perturbar o delicado equilíbrio térmico de Ulisses.
Acima: O interior complicado de Ulisses. Blocos escuros são instrumentos científicos e outros dispositivos. As linhas de combustível, indicadas por vermelho, azul e verde, levam de um tanque central de hidrazina para os propulsores. Clique aqui para visualizar as áreas mais vulneráveis ao congelamento.
Mesmo o simples ato de enviar uma mensagem à sonda pode causar problemas. O engenheiro de sistemas Andy McGarry lembra: “No mês passado, estávamos enviando novos comandos para Ulisses quando a temperatura começou a cair, até 0,8 graus C perto das linhas de combustível. Estávamos a menos de um grau do ponto de congelamento da hidrazina - muito perto para o conforto. ”
Os engenheiros descobriram rapidamente o problema. "Todos os instrumentos científicos de Ulysses foram ativados para estudar Júpiter", explica McGarry, "e isso estava levando o RTG ao seu limite". Ulisses teria problemas para suportar ainda mais um dispositivo. Mas quando um sinal chegou da Terra, outro dispositivo ligou automaticamente: o decodificador, que traduz sinais de rádio em um fluxo de zeros e zeros binários, compreendidos pelos computadores de Ulisses. "O decodificador estava roubando energia dos aquecedores."
Desde então, os controladores de solo aprenderam a manter suas transmissões para Ulysses breves, para que a temperatura não caia muito.
Ulisses está prestes a se afastar de Júpiter e voltar ao sol. Eventualmente, o aquecimento solar manterá a hidrazina quente e os aquecedores a bordo poderão ser desligados ", mas isso não acontecerá até 2007", diz Angold. Enquanto isso, os engenheiros da JPL vigiam constantemente a espaçonave.
O cientista da missão Steve Suess, no Centro de Vôos Espaciais Marshall da NASA, acredita que vale a pena o esforço. "A missão ampliada nos dá a chance de aprender muito mais sobre o sol." De interesse especial é o Mínimo Solar. A atividade solar aumenta e diminui a cada 11 anos, ele explica. Ulisses estudou a fase quieta do sol, Solar Mínimo, entre 1994 e 1995. Agora Ulisses começa a fazê-lo novamente. "O próximo Mínimo Solar deve chegar por volta de 2006", diz Suess, "mas não será o mesmo de antes". Em 2001, o campo magnético do sol virou. O pólo norte mudou para o sul e vice-versa. Magneticamente falando, o sol está agora de cabeça para baixo. Como isso afetará o Solar Minimum?
Talvez Ulisses descubra? se não congelar até a morte primeiro.
Fonte original: NASA Science Story
