A enorme espaçonave que irá para a lua de Júpiter, Europa, usa quatro grandes rodas de reação para ajudar a mantê-la orientada.
Assim como os rovers de Marte da NASA dependem de rodas robustas para percorrer o Planeta Vermelho e conduzir a ciência, alguns orbitadores também contam com rodas – neste caso, rodas de reação – para permanecerem apontados na direção certa. Engenheiros e técnicos do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia instalaram recentemente quatro rodas de reação no Europa Clipper, que contará com eles durante sua jornada na lua gelada de Júpiter, Europa.
Quando a espaçonave da NASA avança pelo espaço profundo, entra em órbita ao redor de Júpiter e coleta observações científicas enquanto voa dezenas de vezes por Europa, as rodas giram o orbitador para que suas antenas possam se comunicar com a Terra e seus instrumentos científicos, incluindo câmeras, possam permanecer orientados.
Com sessenta centímetros de largura e feitas de aço, alumínio e titânio, as rodas giram rapidamente para criar torque que faz com que o orbitador gire na direção oposta. A terceira lei do movimento de Isaac Newton também se aplica no espaço profundo e explica o fenômeno subjacente: para cada ação, há uma reação igual e oposta. As rodas de reação fazem com que a espaçonave reaja à ação de giro das rodas.
Aqui está uma maneira de visualizar como as rodas de reação funcionam: imagine que você está sentado em uma cadeira giratória e levante os pés do chão para que você possa girar livremente. Se você empurrar seu tronco em uma direção, a cadeira e suas pernas irão girar na direção oposta. As rodas de reação funcionam da mesma maneira: à medida que o motor da roda de reação acelera a roda de metal em uma direção, a espaçonave experimenta uma aceleração na direção oposta.
Sem essas rodas de reação, o Europa Clipper não seria capaz de fazer suas investigações científicas quando chegasse ao sistema Júpiter em 2030 após seu lançamento em 2024. Os cientistas acreditam que Europa abriga um vasto oceano interno que pode ter condições adequadas para sustentar a vida. A espaçonave coletará dados sobre a atmosfera, a superfície e o interior da lua – informações que ajudarão os cientistas a aprender mais sobre o oceano, a crosta de gelo e possíveis plumas que podem estar liberando água subterrânea para o espaço.
Durante suas órbitas em torno de Júpiter, o Europa Clipper contará com rodas de reação para ajudá-lo a realizar milhares de voltas, ou “rotações”. Embora a espaçonave possa realizar algumas dessas manobras com propulsores, seus propulsores precisam de combustível – um recurso finito a bordo do orbitador. As rodas de reação funcionarão com eletricidade fornecida pelos vastos painéis solares da espaçonave.
A desvantagem é que as rodas de reação funcionam lentamente. As rodas de reação do Europa Clipper levarão cerca de 90 minutos para girar a nave 180 graus – um movimento tão gradual que, à distância, seria imperceptível ao olho humano. A rotação da espaçonave será três vezes mais lenta que o ponteiro dos minutos em um relógio.
Além disso, eles podem se desgastar com o tempo. Aconteceu na espaçonave Dawn da NASA, exigindo que os engenheiros descobrissem como girar usando propulsores com o combustível disponível. Para resolver isso, os engenheiros instalaram quatro rodas no Europa Clipper, embora apenas três sejam necessárias para manobrar. Eles alternam quais três rodas estão em operação para uniformizar o desgaste. Isso os deixa com uma roda “sobressalente” se uma das outras falhar.
Publicado em 28/11/2022 09h18
Artigo original: