A missão da NASA irá ´colidir´ com um asteróide para revelar os segredos do Sistema Solar

A nave espacial OSIRIS-REx da NASA está configurada para amostrar o asteróide em forma de diamante Bennu. Crédito: NASA / Goddard / Universidade do Arizona

A NASA está prestes a experimentar o primeiro asteróide. Em 20 de outubro, a cerca de 334 milhões de quilômetros da Terra, a espaçonave OSIRIS-REx da agência se aproximará de um asteróide em forma de diamante de cor escura chamado Bennu, com o objetivo de tocar sua superfície por alguns segundos – tempo suficiente para aspirar uma coleção de poeira e seixos. Se for bem-sucedida, a espaçonave levará esses escombros ricos em carbono de volta à Terra, onde os cientistas podem sondar em busca de pistas sobre a história do Sistema Solar.

A jornada para a superfície de Bennu não será fácil. A espaçonave terá que navegar passando por uma pedra imponente apelidada de Monte da Perdição, e então em uma área de amostragem não maior do que algumas vagas de estacionamento. “Podemos não ter sucesso em nossa primeira tentativa”, disse Dante Lauretta, o principal investigador da missão e cientista planetário da Universidade do Arizona em Tucson. Mas se funcionar, ele diz: “Espero que o mundo veja isso como uma boa notícia – algo de que possamos nos orgulhar com toda a insanidade que está acontecendo este ano.”

Vai lá e retorna outra vez

Lançado em 2016, o OSIRIS-REx de US $ 800 milhões é a primeira missão de amostragem de asteróide da NASA. Ele segue duas missões da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) que recolheram poeira da superfície dos asteróides – incluindo parte recuperada no ano passado que está atualmente voltando para a Terra para análise. Antes das missões de JAXA, os cientistas aprenderam sobre o conteúdo dos asteróides principalmente estudando meteoritos que caíram na Terra – e eles podem ser contaminados enquanto viajam pela atmosfera e atingem o planeta.

Colher uma amostra diretamente de um asteróide oferece um vislumbre primitivo das rochas que sobraram da formação do Sistema Solar, há mais de 4,5 bilhões de anos. Cada asteróide tem sua própria história para contar sobre como se formou e evoluiu ao longo do tempo; O Bennu é particularmente atraente porque pode conter material rico em compostos orgânicos encontrados em todo o Sistema Solar, inclusive na vida na Terra.

Mas, primeiro, o OSIRIS-REx terá que retirar a amostragem. Quando Lauretta e seus colegas escolheram Bennu como alvo, eles pensaram que o asteróide de 500 metros de largura seria relativamente liso e fácil de pousar. Mas depois que o OSIRIS-REx chegou e começou a orbitar Bennu em 2018, a nave deu uma olhada mais de perto e encontrou pedras grandes e perigosas1.

Portanto, os engenheiros da missão desenvolveram um sistema automatizado para guiar a espaçonave até a superfície. Ele coleta imagens à medida que a espaçonave desce e as compara com imagens previamente obtidas da mesma região-alvo. OSIRIS-REx pode então rastrear se está com segurança em seu caminho pré-selecionado. Caso contrário, ele pode abortar autonomamente e voar para longe do asteróide, esperando por uma segunda chance de descer.

Uma vista de Nightingale, o local de amostragem escolhido para OSIRIS-REx, de 250 metros acima da superfície de Bennu. Crédito: NASA / Goddard / Universidade do Arizona

Seu alvo é uma cratera de 16 metros de largura chamada Nightingale, que oferece uma superfície relativamente lisa para um pouso. Se você pudesse ficar no meio de Nightingale, sentiria seixos e areia de granulação fina sob seus pés, diz Erica Jawin, uma cientista planetária do Museu Nacional de História Natural Smithsonian em Washington DC, que estudou a geologia de Bennu2. Mount Doom se assomaria acima de você, mais ou menos a altura de um prédio de dois andares, o que é “bastante intimidante”, diz ela.

A OSIRIS-REx descerá em direção a Nightingale com seu braço robótico de 3,3 metros de comprimento estendido. Ao tocar no asteróide, façanha marcada para as 18h12. Horário do Leste dos EUA, ele vai liberar uma nuvem de gás nitrogênio que vai explodir na superfície, levantando pequenos grãos em uma nuvem de destroços de asteróides. Um dispositivo de amostragem irá aspirar algumas dessas partículas e armazená-las.

Crédito: NASA

O processo, que vai durar apenas 10-15 segundos, é mais um “golpe de punho” do que uma aterrissagem. Assim que a espaçonave terminar de aspirar, ela se afastará para uma distância segura e os cientistas avaliarão a quantidade de material que ela coletou. A NASA quer pelo menos 60 gramas de rochas e poeira – mas perto será suficiente. “Se for 58 gramas, estamos guardando e voltando para casa”, diz Lauretta.

Se a espaçonave coletar 40 gramas ou menos, é provável que os cientistas a devolvam a um segundo local em Bennu, chamado Osprey, para pegar um pouco mais. (Não pode ir para a amostra Nightingale uma segunda vez, porque a nuvem de nitrogênio original terá empurrado pequenas pedras na superfície para locais incertos, tornando um ‘mergulho duplo’ perigoso, Lauretta diz.) A amostragem em Osprey provavelmente aconteceria em janeiro. Independentemente disso, a espaçonave deve partir de Bennu em março, e eventualmente pousará na Terra com sua preciosa carga em 2023.

Anatomia de asteróide

Bennu passou por muita coisa em sua vida. Formou-se entre cerca de 100 milhões e um bilhão de anos atrás, quando se separou de um corpo “pai” maior durante uma colisão cósmica no cinturão de asteróides do Sistema Solar. Mas Bennu manteve vestígios de seu pai. Enquanto orbitava o asteróide, o OSIRIS-REx detectou que algumas das rochas em Bennu são atravessadas por veios de um material antigo rico em carbono conhecido como carbonato. O carbonato provavelmente se formou quando o gelo derreteu e gotejou através do corpo original, causando reações aquosas dentro de suas rochas.

Neste vídeo, o OSIRIS-REx ensaia a abordagem que fará à superfície de Bennu. Aqui, o gerador de imagens da nave captura o braço de amostragem descendo até 40 metros do asteróide ao longo de um período de 14 minutos. Crédito: NASA / Goddard / Universidade do Arizona

“Fiquei surpresa” ao ver essas veias, diz Hannah Kaplan, cientista planetária do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e autora principal do artigo da Science3 que anunciou a descoberta. Eles medem centímetros de largura e podem se estender por mais de um metro de comprimento – muito maiores do que os veios carbonáticos vistos em alguns meteoritos. De acordo com Lauretta, as grandes veias sugerem que o corpo-pai de Bennu já teve um enorme sistema de água quente fluindo por ele – o que significa que ele tinha muita geologia ativa. Alguns fragmentos desses carbonatos podem estar no solo em Nightingale e serem coletados pelo OSIRIS-REx.

Os pesquisadores planejam comparar as amostras de Bennu com as que estão atualmente voltando para a Terra de Ryugu, o asteróide maior que a espaçonave Hayabusa2 da JAXA visitou no ano passado. “Eu me sinto como uma criança mimada cortando dois bolos deliciosos no meu aniversário”, diz Queenie Hoi Shan Chan, uma cientista planetária da Royal Holloway, Universidade de Londres, em Egham, Reino Unido, que trabalha no Hayabusa2. Ryugu parece ter menos material rico em água em sua superfície do que Bennu; comparando as amostras, os pesquisadores serão capazes de entender melhor como os processos aquosos e os materiais orgânicos comuns são nos asteróides, diz Chan.

Os cientistas também vasculharão as rochas de Bennu em busca de pistas sobre como proteger a Terra dos asteróides. Bennu orbita perigosamente perto da Terra e tem uma pequena chance de colidir com o planeta em algum momento do século XXII. Estudos mostraram que o asteróide é mais uma pilha de entulho do que uma rocha sólida. Ao examinar de perto a consistência das rochas de Bennu, os cientistas podem propor maneiras de desviar ou separar asteróides ameaçadores próximos à Terra.

“Qualquer amostra de Bennu será incrivelmente útil – uma adição crítica à coleção de amostras planetárias que temos na Terra”, diz Jawin. “Provavelmente não vai se importar muito se estivéssemos lá e roubássemos algumas de suas pedras.”


Publicado em 19/10/2020 15h02

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