Esta década promete ser um momento emocionante para a exploração espacial. O rover Perseverance já pousou em Marte e começou a conduzir operações científicas. No final deste ano, o Telescópio Espacial James Webb de próxima geração, o Teste de Redirecionamento de Asteróide Duplo (DART) e a espaçonave Lucy (a primeira missão para os asteróides Trojan de Júpiter) serão lançados. Antes que a década acabe, missões também serão enviadas a Europa e Titan para estender a busca por sinais de vida em nosso sistema solar.
Atualmente, o plano da NASA para explorar Titã (a maior lua de Saturno) é enviar um quadricóptero movido a energia nuclear chamado Dragonfly para explorar a atmosfera e a superfície. No entanto, outra possibilidade que foi apresentada este ano como parte do programa NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) é enviar um veículo de retorno de amostra com o Dragonfly que poderia abastecer usando metano líquido coletado da superfície de Titã.
Conhecida como Retorno de Amostra Titã Usando Propelentes In-Situ, esta missão apresentaria algumas vantagens sérias sobre as missões convencionais de retorno de amostra. Normalmente, as missões a objetos celestes distantes precisam trazer propelente suficiente para a viagem de volta (o que significa muito mais massa e custos mais altos), ou ter uma bateria nuclear que pode fornecer energia por vários anos.
A missão Dragonfly, com lançamento programado para 2027 (e chegada em Titan em 2036), passará 2,7 anos explorando Titan como parte de sua missão principal. Para operar tão longe de casa, contará com um Gerador Termelétrico Multi-Missionário com Radioisótopos (MMRTG), onde o calor causado pela lenta decomposição radioativa do plutônio gera eletricidade.
Enquanto isso, o conceito de retorno de amostra forneceria combustível para seu voo de retorno usando elementos voláteis colhidos da superfície de Titã. Como você pode ver na ilustração no topo, ele consistiria em um módulo de pouso e um veículo de subida. Uma vez que eles pousassem na superfície de Titã, eles poderiam ajudar na missão Dragonfly recebendo amostras coletadas pelo quadricóptero.
Usando recursos coletados in situ, a sonda poderia fornecer metano líquido e combustível de oxigênio líquido (criado a partir do gelo local) para o veículo de subida. Este veículo seria então carregado com amostras coletadas pelo Dragonfly e então as carregaria de volta para a Terra. Por não transportar seu próprio propelente, o elemento de retorno de amostra da missão teria uma massa total menor e, portanto, custaria menos para lançar.
Além disso, a missão de retorno de amostra aumentaria exponencialmente os retornos científicos de uma missão Titã. Durante anos, os cientistas esperaram dar uma olhada melhor na superfície da lua para investigar seus mistérios particulares. Isso inclui (mas não está limitado a) sua densa atmosfera rica em nitrogênio, seu ciclo hidrológico (mas com metano) e a rica química orgânica e condições pré-bióticas em sua superfície.
O conceito foi desenvolvido por uma equipe liderada por Steven Oleson, líder da equipe de design de naves espaciais simultâneas do COMPASS no Glenn Research Center da NASA. A NASA descreveu este conceito, como parte do anúncio dos bolsistas de fase I da NIAC de 2021, da seguinte maneira:
“Um Retorno de Amostra Titan usando Propelentes In-Situ é uma missão de retorno de amostra Titan proposta usando propelentes voláteis in-situ disponíveis em sua superfície. Esta abordagem para Titan é muito diferente de todos os conceitos convencionais de utilização de recursos in-situ e proporcionará um retorno de grande valor científico para a ciência planetária, astrobiologia e compreensão da origem da vida, que é uma ordem de magnitude mais difícil (em distância e velocidade) do que outras missões de retorno de amostra. ”
O conceito é semelhante à missão de retorno de amostra para Marte, atualmente em desenvolvimento pela NASA e pela Agência Espacial Europeia (ESA), que transportaria amostras coletadas pelo rover Perseverance. De acordo com a arquitetura da missão atual, este retorno de amostra também consistirá em um módulo de pouso e um veículo de subida de combustível sólido de dois estágios (desenvolvido pela NASA) e um rover (desenvolvido pela ESA) que coletaria as amostras.
Esta missão de retorno de amostra está programada para ser lançada em julho de 2026 e pousaria perto do rover Perseverance (na cratera de Jezero) em agosto de 2028. O programa NIAC, que é supervisionado pela Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial (STMD) da NASA, busca engajar Inovadores e empreendedores americanos para promover conceitos inovadores e descobertas que ajudarão a transformar a exploração espacial.
Para 2021, o STMD selecionou 16 propostas da NAIC para se tornarem Fellows da Fase I, cada uma das quais receberá um subsídio de até US $ 125.000 da NASA. Após a conclusão bem-sucedida de um estudo de viabilidade inicial de nove meses, os bolsistas do NIAC podem se inscrever para os prêmios da Fase II. Como Jenn Gustetic, diretora de inovações e parcerias em estágio inicial da NASA STMD, explicou em um recente comunicado à imprensa da NASA:
“NIAC Fellows são conhecidos por sonhar alto, propondo tecnologias que podem parecer uma fronteira com a ficção científica e são diferentes de pesquisas sendo financiadas por programas de outras agências. Não esperamos que todos eles se concretizem, mas reconhecemos que fornecer uma pequena quantidade de sementes o financiamento para as primeiras pesquisas poderia beneficiar a NASA muito no longo prazo. ”
Esta é apenas uma das várias propostas de ponta que foram aceitas para o desenvolvimento da Fase I, como parte do programa NAIC da NASA para 2021. Embora apenas um punhado (ou nenhum) possa ser totalmente realizado e ir para o espaço no futuro anos, o programa está levando a ideias inspiradas que ilustram como será o futuro da humanidade no espaço.
Publicado em 18/03/2021 08h25
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