Para praticar a salvação do mundo, a NASA acabou de colidir uma nave contra um asteroide

A nave DART colidiu com uma rocha espacial inofensiva para alterar a sua órbita – uma tática que eventualmente poderá ser usada para impedir que um asteroide atinja a Terra.

Por Nadia Drake
Publicado 28/09/2022, 10:55
Dart_teste

Uma visão captada pela nave DART durante a sua aproximação final ao asteroide alvo chamado Dimorphos.

Fotografia por NASA TV

LAUREL, MARYLAND – A quase onze milhões de quilómetros da Terra, uma nave que viajava a mais de 23.000 km por hora colidiu no dia 26 de setembro contra um pequeno asteroide que estava a flutuar pelo espaço sem ser perturbado há éons.

A colisão entre a nave espacial Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA e uma rocha com 150 metros de largura chamada Dimorphos, assinala a primeira vez em que os humanos mudaram intencionalmente o curso de um objeto celeste. Este também é o primeiro teste de uma estratégia ousada que pode ser usada para desviar quaisquer futuros asteroides que estejam em rota de colisão com a Terra.

Embora os cientistas estejam confiantes de que um asteroide grande o suficiente para causar a extinção em todo o planeta não irá ameaçar a Terra durante pelo menos cem anos – após os quais é difícil prever as suas órbitas – existe a possibilidade de sermos surpreendidos por um objeto espacial mais pequeno, que pode destruir cidades. Eventualmente, quer seja daqui a centenas, milhares ou milhões de anos, é quase certo que a vida na Terra irá enfrentar uma ameaça existencial devido a um asteroide.

“Não perco realmente o sono com a destruição da Terra devido a asteroides, mas estou animada por viver num mundo onde podemos evitar isso no futuro”, diz Nancy Chabot, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland, que dirige a missão DART. “Este é apenas o primeiro passo, mas não é emocionante estarmos a passar da ficção científica para a realidade científica?”

Para praticar uma forma de moldar essa realidade, a NASA enviou a nave DART em direção ao seu destino final. À medida que se aproximava, a nave captou freneticamente imagens de Dimorphos, que rapidamente passaram de um pequeno ponto de luz para preencher todo o campo de visão da nave – até ao momento do impacto, quando ficou tudo escuro.

O Dimorphos orbita um asteroide maior chamado Didymos, e os dois asteroides não são considerados ameaças à Terra – uma das razões pelas quais a NASA os colocou na mira da nave DART para este primeiro teste de defesa planetária.

Descoberto em 1996, o asteroide Didymos, que significa “gémeo” em grego, tem cerca de 800 metros de diâmetro e está relativamente bem estudado. Mas ninguém tinha observado atentamente a sua pequena mini-lua até à colisão da nave DART. As equipas nomearam recentemente esta rocha espacial com o nome de Dimorphos, que em grego significa “ter duas formas” – uma antes do impacto e outra depois.

Esta colisão faz lembrar as tentativas desesperadas para salvar a Terra da aniquilação cósmica que vemos nos êxitos de bilheteira de Hollywood. Contudo, ao contrário dos enredos cinematográficos para explodir asteroides antes de estes atingirem o nosso planeta, o impacto da nave DART não foi uma tentativa para destruir o asteroide Dimorphos. Foi mais um movimento – um empurrão que deu um impulso suficiente para alterar a órbita desta mini-lua sem a desfazer em pedaços.

A garantia de que esta estratégia funciona vai exigir algumas observações minuciosas de acompanhamento, e há uma impressionante variedade de instrumentos a monitorizar o sistema Didymos.

Três minutos após a colisão, um satélite miniatura chamado LICIACube chegou ao local para vigiar os destroços. Nos próximos dias, este pequeno satélite irá enviar imagens do impacto para a Terra, onde os cientistas as irão estudar para aprender mais sobre a estrutura e composição de Dimorphos. O Telescópio Espacial James Webb da NASA e o Telescópio Espacial Hubble também estavam focados no sistema Didymos no momento do impacto, e Lucy, uma nave a caminho de uma estranha população de asteroides que orbitam perto de Júpiter, também estava perto o suficiente para observar o impacto.

Esquerda: Superior:

No interior das Instalações de Processamento de Carga da SpaceX, na Base da Força Espacial Vandenberg, na Califórnia, as metades da carenagem de carga de um foguetão Falcon 9 movem-se para incluir a nave Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA, no dia 16 de novembro de 2021.

Fotografia por NASA, Johns Hopkins APL, Ed Whitman
Direita: Inferior:

A missão DART, a primeira missão do mundo para testar tecnologia de defesa da Terra contra possíveis riscos representados por asteroides ou cometas, é lançada a 23 de novembro de 2021, às 22h21, hora do Pacífico, num foguetão Falcon 9 da SpaceX, na Base da Força Espacial Vandenberg, na Califórnia.

Fotografia por SpaceX

O objetivo das observações é procurar quaisquer indícios de brilho no sistema Didymos, algo que fornecerá informações cruciais sobre a quantidade de poeira e rocha pulverizada devido ao impacto. Mais de três dezenas de telescópios terrestres vão agora começar a fazer medições precisas da nova órbita da mini-lua. Em 2026, uma nave chamada Hera, construída pela Agência Espacial Europeia (ESA), irá chegar ao local para monitorizar as consequências da colisão.

“Esta missão inaugural de teste de defesa planetária marca um momento importante na história da humanidade”, disse Bobby Braun, diretor do departamento de exploração espacial da APL, durante um comunicado pré-impacto no dia 12 de setembro. “Pela primeira vez, vamos alterar de forma mensurável a órbita de um corpo celeste no universo.”

O nosso primeiro olhar sobre Dimorphos

A nave DART foi lançada no topo de um foguetão Falcon 9 da SpaceX no dia 23 de novembro de 2021, partindo assim em direção ao seu destino rochoso.

Didymos é o que se chama de asteroide do tipo-S, um dos tipos mais comuns de asteroides próximos da Terra. Tal como muitos asteroides, também Didymos é uma relíquia da infância do sistema solar, contendo registos preservados de como eram as nossas vizinhanças cósmicas há 4.5 mil milhões de anos.

O asteroide Dimorphos, por outro lado, era um mistério até esta semana. Os cientistas suspeitavam que este era composto por materiais semelhantes aos de Didymos, e supunham que podia ser um monte de detritos fragilmente juntos, em vez de um único fragmento, mas a sua massa, forma e composição eram desconhecidas. Nas semanas que antecederam o impacto, os membros da equipa começaram a especular sobre como seria este asteroide – se tivesse a forma de um osso ou argola, por exemplo, seria mais difícil de acertar. Mas uma forma arredondada seria um alvo mais fácil.

Enquanto a nave DART avançava em direção ao seu encontro com o destino, a câmara de bordo da nave, chamada DRACO, observou pela primeira vez a mini-lua – uma mini-lua irregular em forma de ovo com pedregulhos discerníveis à superfície. Cerca de dois minutos antes do impacto, o asteroide Dimorphos preencheu toda visão da nave. A câmara DRACO captava imagens uma vez por segundo, criando uma sequência que contém um tesouro científico de dados – e também revelou que a missão foi bem-sucedida. Quando as transmissões da DART terminaram, a equipa sabia que a nave tinha atingido o alvo.

“As imagens vão continuar a chegar até ao momento em que param de chegar, ou seja, esta vai ser uma visão bastante definitiva dos momentos finais da nave DART”, disse Nancy Chabot antes do impacto.

Alvo no espaço

Durante a maior parte da sua jornada de 10 meses, a nave DART nem sequer conseguia ver o alvo – em vez disso, foi guiada de forma autónoma até ao seu encontro com Dimorphos pelo software de navegação a bordo. Depois de ambos asteroides aparecerem na forma de pequenos pixéis, o sistema SMART Nav da DART fixou-se em Didymos. Durante a aproximação final, cerca de 50 minutos antes do impacto, o sistema mudou para a mini-lua e guiou a nave até ao local de colisão. Era crucial garantir que a DART estava fixada no objeto correto.

“Esse vai ser um momento muito difícil para nós”, disse antes do impacto Evan Smith, vice-engenheiro de sistemas da missão DART. “Vamos assistir à telemetria como se fossemos falcões, muito assustados, mas entusiasmados.” Se a DART falhasse o alvo, a equipa só teria outra oportunidade em 2024.

“É um campo de golfe de uma tacada, temos de acertar à primeira”, disse Evan Smith. “Temos outra oportunidade que surge daqui a dois anos, mas não queremos jogar essa partida de golfe.”

Para testar o sistema crucial de orientação, a câmara DRACO da nave DART virou-se para observar Júpiter e as suas quatro maiores luas em julho e agosto deste ano. Ao  observar a lua gelada de Europa a emergir por trás do planeta gigante, a DART conseguiu fixar-se num pequeno objeto a emergir por trás de outro maior, semelhante ao que a nave iria encontrar quando Dimorphos contornasse a curva do seu asteroide parental pouco antes da colisão.

Este alinhamento é como jogar dardos, diz a engenheira de sistemas de missão Elena Adams, mas neste caso estamos a atirar um dardo do Aeroporto Internacional John F. Kennedy (JFK), em Nova Iorque, para um alvo no Aeroporto Internacional de Washington em Dulles, nos arredores de Washington D.C.

“O dardo em si tem apenas 2,5 milímetros – é minúsculo – e atiramos o dardo do JFK para Dulles, e acertamos mesmo no centro, mas não sabemos onde está o alvo.”

A busca por asteroides mortíferos

A tecnologia de deflexão de asteroides só será útil se houver algo para defletir, e é por isso que a NASA e outras instituições estão focadas em encontrar e rastrear todas as rochas espaciais que possam estar em órbitas que se cruzem com a Terra.

“Neste momento, não temos conhecimento de um objeto que nos próximos cem anos ou mais ameace realmente a Terra. Mas também garanto que se esperarmos tempo suficiente, vai haver um objeto desses”, disse Thomas Zurbuchen, administrador-adjunto do departamento científico da NASA, no comunicado pré-impacto. “Como é que sei disto? Porque à medida que olhamos para trás no tempo, estes objetos afetaram realmente a nossa história. Temos um registo geológico para o provar.”

A evolução da Terra foi moldada por impactos desde o início. Cometas e asteroides atingiram o planeta desde que este era um embrião planetário. Alguns destes objetos forneceram a água que agora enche os oceanos, lagos e riachos da Terra. Outros desencadearam extinções cataclísmicas.

Os cientistas acreditam que já localizaram a maior parte dos asteroides potencialmente nocivos, definidos por corpos com mais de 135 metros de diâmetro e que estão a 8 milhões de quilómetros da Terra. Grande parte dos maiores asteroides, que têm cerca de 10 quilómetros de diâmetro e podem provocar um evento de extinção global, já foram detetados. A NASA estima que já descobriu cerca de 95% dos asteroides do tamanho de Didymos. Mas os corpos celestes mais pequenos, do tamanho de Dimorphos, são mais difíceis de identificar e rastrear. As rochas deste tamanho podem destruir uma cidade grande, e a NASA estima que só encontrámos menos de metade destes objetos.

“A coisa mais importante a fazer primeiro é encontrar a população de asteroides perigosos que andam por aí”, diz Lindley Johnson, oficial do departamento de defesa planetária da NASA. “Agora temos a tecnologia para o fazer e encontrar estes objetos com anos, décadas ou até mesmo séculos de antecedência, antes de representarem uma ameaça de impacto para a Terra.”

Encontrar os asteroides restantes, diz Lindley Johnson, precisa de ser feito no espaço. Nos próximos anos, a NASA planeia lançar um telescópio chamado Near-Earth Object Surveyor, que conseguirá captar as assinaturas infravermelhas de rochas espaciais que estão escondidas pelo brilho do sol, ajudando a garantir que a humanidade não vai ser apanhada de surpresa por um asteroide invisível no futuro.

Rescaldo do evento

Nos próximos dias e semanas após o impacto da nave DART, os telescópios terrestres em todos os sete continentes – incluindo o Telescópio Green Bank em Virgínia Ocidental, a Antena Goldstone de Espaço Profundo na Califórnia e o Very Large Telescope no Chile – vão medir com precisão a nova órbita da mini-lua

Para a DART atingir o seu objetivo, o impacto precisa de ter encurtado a órbita do Dimorphos de 11 horas e 55 minutos em apenas 73 segundos. Porém, Nancy Chabot espera ver uma mudança muito maior, mais perto dos 10 minutos ou mais.

“Podem ser 20 minutos; podem ser 5 minutos”, diz Nancy. “Isto vai estar relacionado com a quantidade de material projetado, a quantidade de rocha e material pulverizado na colisão… essa é uma das principais razões para fazer este teste em grande escala no espaço.”

A alteração de órbita vai ajudar os cientistas a aprender mais sobre a mini-lua, mas mais importante, vai revelar se este tipo de impacto cinético é uma opção viável para desviar asteroides perigosos. Se chegar o dia em que iremos precisar realmente de alterar o rumo de um asteroide, as informações da DART podem vir a ser cruciais para salvar o mundo.

“Se vamos fazer isto em prol da defesa planetária, devemos fazê-lo com 5, 10 ou 20 anos de antecedência”, diz Nancy Chabot. “Basta um ligeiro toque… não queremos criar problemas ao destruir um asteroide que se desfaz em vários pedaços.”

Se a missão DART for bem-sucedida, teremos pelo menos uma ferramenta para evitar os perigos vindos do céu.

“Fazer isto tem benefícios claros para garantir a capacidade da humanidade em desviar um asteroide ameaçador no futuro”, diz Bobby Braun. “Isto também diz muito sobre o quão longe o nosso programa espacial chegou nos últimos 60 anos e o quão importante pode ser o programa espacial para todos nós aqui na Terra.”

Como se costuma dizer em tom de brincadeira, se os dinossauros tivessem um programa espacial, ainda vagueavam pela Terra.

 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.co

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