ONDE É QUE O PHILAE VAI ATERRAR?
26 de Agosto de 2014
Usando informações detalhadas recolhidas pela sonda Rosetta da ESA durante as suas primeiras duas semanas no Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, cinco áreas foram identificadas como candidatas ao local de aterragem do "lander" Philae em Novembro - a primeira tentativa de aterrar num cometa.
Antes da chegada, o Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko nunca tinha sido visto de perto e por isso a "correria" de encontrar um local de pouso adequado para o "lander" com 100 kg só começou quando a Rosetta alcançou o cometa no dia 6 de Agosto.
A aterragem está prevista para meados de Novembro, quando o cometa estiver a cerca de 450 milhões de quilómetros do Sol, antes da actividade cometária atingir níveis que possam colocar em risco a implantação segura do Philae na superfície do cometa, e antes que esta actividade modifique o material à superfície.
O cometa está numa órbita de 6,5 anos em torno do Sol e hoje está a 522 milhões de quilómetros da nossa estrela. No dia da sua maior aproximação do Sol, 13 de Agosto de 2015, daqui a menos de um ano, o cometa e a Rosetta estarão a 185 milhões de quilómetros [do Sol], o que significa um aumento de oito vezes na luz recebida.
Enquanto a Rosetta e os seus instrumentos científicos vêm como o cometa evolui à medida que é aquecido pelo Sol, observando o desenvolvimento da sua cabeleira e como a superfície muda ao longo do tempo, o "lander" Philae e os seus instrumentos serão encarregues de fazer medições complementares in situ. O "lander" e a sonda orbital vão trabalhar em conjunto, usando a experiência CONSERT (COmet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) para enviar e detectar ondas de rádio através do interior do cometa, a fim de caracterizar a sua estrutura interna.
A escolha do local de pouso final é um processo complexo. Esse local deve equilibrar as necessidades técnicas da sonda e do "lander" durante todas as fases de separação, descida e aterragem, e durante as operações à superfície com os requisitos científicos dos 10 instrumentos a bordo do Philae.
A questão-chave é que as incertezas na navegação da sonda perto do cometa significam que é apenas possível especificar qualquer zona indicada de pouco em termos de uma elipse - cobrindo até um quilómetro quadrado - dentro do qual o Philae pode aterrar.
Para cada zona possível, têm que ser colocadas questões importantes: será que o "lander" é capaz de manter comunicação regular com a Rosetta? Quão comuns são os perigos à superfície, como grandes pedregulhos, fendas profundas ou encostas íngremes? Existe iluminação suficiente para operações científicas e luz solar suficiente para recarregar as baterias do "lander" para além do seu tempo de operações de 64 horas, embora não tanto a ponto de causar sobreaquecimento?
Para responder a estas perguntas, foram usados dados recolhidos pela Rosetta a 100 km de distância, incluindo imagens de alta-resolução da superfície, medições da temperatura da superfície do cometa e da pressão e densidade do gás em torno do núcleo. Além disso, tiveram que ser determinadas medições da orientação do cometa em relação ao Sol, da sua rotação, massa e gravidade. Todos estes factores influenciam a viabilidade técnica da aterragem em qualquer local específico do cometa.
Este fim-de-semana, o grupo que está encarregue de seleccionar o local de aterragem (onde se incluem engenheiros e cientistas do Philae de várias instituições e da equipa da Rosetta) encontrou-se no CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), em Toulouse, França, para considerar os dados disponíveis e determinar uma lista de cinco candidatos.
"Esta é a primeira vez que consideramos locais de aterragem," afirma Stephan Ulamec, gestor do "lander" para o DLR (Deutsches Zentrum für Luft - und Raumfahrt e.V. - Centro Aeroespacial Alemão).
"Com base na forma particular e na topografia global do Cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko, não é provavelmente surpresa que muitos locais tiveram que ser descartados. Pensamos que os candidatos que queremos seguir para análise posterior sejam tecnicamente viáveis, com base numa análise preliminar da dinâmica de voo e de outras questões-chave - por exemplo, todos fornecem pelo menos seis horas de luz por rotação completa do cometa e têm algum terreno plano. Claro, cada local tem o potencial para descobertas científicas únicas."
"O cometa é muito diferente de tudo o que já vimos antes, e apresenta características espectaculares ainda por compreender," afirma Jean-Pierre Bibring, cientista do Philae e investigador principal do instrumento CIVA (Comet Nucleus Infrared and Visible Analyzer).
"Os cinco locais escolhidos dão-nos as melhores oportunidades para aterrar e estudar a composição, estrutura interna e actividade do cometa com os dez instrumentos científicos a bordo."
Aos locais foram atribuídos uma letra de uma pré-selecção original de 10 locais possíveis, o que não representa nenhum sistema de classificação. Três deles (B, I e J) estão localizados no menor dos dois lóbulos do cometa e dois (A e C) estão localizados no lobo superior.
Sumário dos cinco candidatos
Local A
O local A é uma região interessante situada no lóbulo maior, mas com uma boa visão do lóbulo mais pequeno. O terreno entre os dois lóbulos é provavelmente a fonte de alguma libertação de gás. Serão necessárias imagens de mais alta-resolução para estudar os riscos potenciais à superfície, tais como pequenas depressões e encostas, enquanto as condições de iluminação também precisam de ser melhor estudadas.
Local B
O local B, dentro de uma estrutura parecida a uma cratera no lóbulo pequeno, tem um terreno plano e é por isso considerado relativamente seguro para a aterragem, mas as condições de iluminação podem representar um problema quando se considera o planeamento científico a longo termo do Philae. Serão necessárias imagens de maior resolução para avaliar pedregulhos perigosos com mais detalhe. Além disso, também se pensa que as pedras representem materiais processados mais recentemente e, portanto, este local pode não ser tão pristino como alguns outros.
Local C
O local C está situado no lobo maior e abriga uma grande variedade de características superficiais, incluindo algum material mais brilhante, depressões, falésias, montes e planícies suaves, mas são necessárias imagens de maior resolução para avaliar o risco de algumas destas características. É também bem iluminado, o que beneficiaria o planeamento científico a longo prazo do Philae.
Local I
O local I é uma área relativamente plana no lóbulo menor que pode conter algum material novo. Novamente, são necessárias imagens de mais alta-resolução para avaliar a extensão do terreno acidentado. As condições de iluminação devem permitir o planeamento de ciência a longo prazo.
Local J
O local J é parecido com o local I, e também no lóbulo mais pequeno, que oferece características interessantes à superfície e boa iluminação. Também tem vantagens para a experiência CONSERT em comparação com o local I. São necessárias imagens de mais alta-resolução para determinar os detalhes do terreno, que parece conter alguns pedregulhos e socalcos.
Crédito: ESA/Rosetta/MPS para a Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
(clique nas imagens para ver versão maior)
O próximo passo é uma análise detalhada de cada um dos locais candidatos, para determinar possíveis estratégias orbitais e operacionais que podem ser usadas para a Rosetta entregar o "lander". Ao mesmo tempo, a Rosetta mover-se-á para até 50 km do cometa, permitindo um estudo mais detalhado dos locais propostos de pouso.
Os cinco locais candidatos têm que ser avaliados e classificados até dia 14 de Setembro, levando à selecção do principal local de pouso, para o qual será desenvolvida uma estratégia totalmente detalhada para as operações de aterragem, juntamente com um local secundário.
Durante esta fase, a Rosetta ficará a 20-30 km do cometa, permitindo a obtenção de mapas ainda mais detalhados das distribuições dos pedregulhos nos locais de pouso primário e secundário. Esta informação pode ser importante na decisão de alternar entre o local primário e o secundário.
A equipa da missão Rosetta está trabalhando no sentido de uma data de aterragem prevista para dia 11 de Novembro, mas o local de aterragem principal só será decidido no dia 12 de Outubro. Isto será seguido por um "Go/No Go" formal da ESA, de acordo com a equipa do Philae, após uma abrangente revisão de prontidão no dia 14 de Outubro.
"O processo de selecção do local de aterragem é extremamente complexo e dinâmico: à medida que nos aproximamos do cometa, vamos ver cada vez mais detalhes, o que irá influenciar a decisão final sobre onde e quando podemos pousar," comenta Fred Jansen, gestor da missão Rosetta da ESA.
"Tivemos que completar a nossa análise preliminar sobre os candidatos muito rapidamente após alcançar o cometa, e agora temos apenas mais algumas semanas para determinar o local primário. O tempo está a passar e temos que enfrentar o desafio de escolher o melhor local de aterragem possível."
Locais candidatos à aterragem do Philae.
Crédito: ESA/Rosetta/MPS para a Equipa OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
(clique na imagem para ver versão maior)
Imagem de uma animação da separação do Philae e descida até à superfície do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em Novembro de 2014.
Crédito: ESA/ATG medialab
(clique na imagem para ver versão maior; aqui para ver animação)
