Missão BepiColombo: as tecnologias revolucionárias criadas para resistir às temperaturas extremas de Mercúrio

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Mais de 80 empresas de 12 países desenvolveram tecnologia de ponta para que a missão resista às condições extremas do planeta mais próximo do Sol.
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Por BBC 
22/10/2018 10h41 Atualizado há 2 dias 
Postado em 24 de outubro de 2018 às 12h35m 

BepiColombo vai demorar sete anos para chegar a Mercúrio — Foto: ESA

Trata-se de uma missão espacial tão ambiciosa que 85% de sua tecnologia é inédita.

O objetivo é chegar a Mercúrio, o planeta menos estudado do Sistema Solar. Segundo a Agência Espacial Europeia, entrar na atmosfera do planeta é como entrar em um forno de temperaturas extremas – elas vão de -173 ºC a 426 ºC.

Na tarde do último sábado, foi lançada a missão BepiColombo, cujo nome homenageia Guiseppe "Bepi" Colombo (1920-1984), o matemático, engenheiro e físico italiano que dedicou grande parte de sua vida ao estudo de Mercúrio. Colombo trabalhou com a NASA (a agência espacial americana) em uma missão anterior ao planeta.

A missão BepiColombo é um projeto das agências espaciais da Europa e do Japão com cooperação da Rússia e dos Estados Unidos. É a terceira enviada a Mercúrio.

"Ir até Mercúrio é muito complicado; é preciso mais energia do que para ir até Plutão", afirma Mauro Casalo, chefe de desenvolvimento do setor científico da missão.

Missão fará manobras ao redor de Venus para chegar a Mercúrio na velocidade correta — Foto: ESA

Será necessária uma complexa manobra de freios e sobrevoos a vários planetas para chegar à órbita de Mercúrio.

Estudar o planeta a partir da Terra é muito difícil. "As observações a partir da Terra são quase impossíveis, porque Mercúrio está tão próximo do Sol que a estrela o oculta totalmente", explica Casale.

A tecnologia que não existia

Mais de 80 empresas de 12 países desenvolveram a tecnologia de ponta necessária para a missão.

"Não existia a tecnologia para sobreviver às condições extremas de Mercúrio, especialmente para as temperaturas", explica Santa Martínez, coordenadora de processamento científico da BepiColombo.

E não são apenas as temperaturas que são extremas. "A radiação solar no planeta tem dez vezes a intensidade da radiação solar que temos na Terra", diz Martínez. "As radiações infravermelha e ultravioleta também são muito elevadas e há ventos solares que podem chegar a 400 km por segundo."

Camadas de isolamento térmido são aplicadas à mão — Foto: ESA

A nova tecnologia inclui os painéis solares dos três componentes da missão, dos satélites e orbitadores e um módulo de transferência que usa propulsão elétrica para impulsioná-los.

"O painel solar do orbitador europeu tem uma mistura de célular solares e refletores para que não esquente tanto", afirma Martínez.

A pintura da antena também é especial, com o objetivo de conservar o calor branco para uma máxima reflexividade, e há condutores especiais que dissipam o calor.

"Outra coisa que foi desenvolvida especialmente para a missão é uma manta de isolamento com muitas camadas, que em inglês se chama multilayered insulatio. Todas as partes do satélite são recobertas com esse tipo de material para haver isolamento térmico", afirma a cientista.

Nove sobrevoos

A viagem a Mercúrio demoraria seis meses se fosse feita sem escalas, mas a BepiColombo fará uma série de manobras e vai demorar 7 anos para chegar ao planeta.

"Se fizéssemos um voo direto, chegaríamos tão rápido que não seríamos capazes de colocar os satélites em órbita ao redor do planeta", afirma Sara de la Fuente, coordenadora de planejamento científico e de operações da BepiColombo.

"Primeiro, teremos uma órbita muito semelhante à da Terra, teremos que reduzi-la e desacelerar o satélite também, até chegar a uma velocidade de quase zero em relação ao planeta", explica.

Missão tem três componentes: o módulo de transferência (esq.) usa propulsão elétrica para impulsionar os satélites e orbitadores (dir.) — Foto: ESA

As primeiras missões não chegaram tão perto quanto a BepiColombo deve chegar.

A Mariner 10 passou por Mercúrio, mas não chegou a orbitá-lo.

A Messenger foi lançada em 2004, chegou ao planeta em 2011 e o orbitou até 2015, quando, então, acabou seu combustível. O satélite ficou a uma distância de 15 mil km de Mercúrio.

Já a BepiColombo deve conseguir explorar outras regiões do planeta a uma distância bem mais próxima: de 1,5 mil km.

Para poder colocar os satélites em órbita, a missão vai precisar fazer manobras de sobrevoo usando as gravidades dos planetas. Serão nove sobrevoos: um da Terra, dois de Vênus e seis de Mercúrio.

Missão recebeu nome do cientista italiano Giuseppe Colombo — Foto: ESA

Assim que estiver em órbita, o satélite vai se dedicar principalmente a estudar o entorno de Mercúrio e seu campo magnético.

Já o satélite europeu vai se dedicar a estudar mais o planeta em si mesmo, a superfície e sua morfologia.

Para Sara de la Fuente, essa é uma oportunidade "única porque vamos poder obter o que chamamos de medições de dois pontos, com ambos os satélites a diferentes distâncias".

Mistérios

Mercúrio é um dos planetas menos conhecidos do Sistema Solar. Os pesquisadores esperam que a BepiColombo ajude a decifrar alguns dos muitos mistérios em torno do planeta.

"É um planeta muito peculiar. Como está muito perto do Sol, tem características que os outros planetas do Sistema Sola não têm", diz Casale.

Assim como a Terra, Mercúrio tem um campo magnético, mas bem mais fraco — Foto: Nasa

"Ele tem, por exemplo, um campo magnético, como a Terra, que não existem Marte ou em Vênus. Isso significa que a estrutura interna do planeta tem características que se pensava não serem compatíveis com a proximidade com o Sol, porque precisa de um componente líquido que não achávamos que existia", afirma a cientista.

O campo magnético de Mercúrio é muito pequeno, só 1% do da Terra, e é deslocado em relação ao centro do planeta, algo que não acontece no nosso planeta, segundo Casale.

A missão Messenger detectou a presença de gelo nos polos de Mercúrio. Uma das tarefas de BepiColombo será confirmar esses depósitos e determinar sua quantidade e composição, além de descobrir se eles vêm de cometas ou se têm outra natureza.

Encolhido

"Há muitas outras características de Mercúrio que são muito especiais. É um planeta que encolheu, que perdeu parte do seu tamanho ao esfriar", afirma Casale. "Pense em um planeta em sua forma inicial como uma bola de fogo que pouco a pouco esfriou e perdeu parte de seu volume. É algo que ainda não entendemos bem."

"Também detectamos uma quantidade de material volátil que parece ser incompatível com a proximidade de Mercúrio ao Sol. Isso parece indicar que o planeta se formou em um lugar muito mais longe do Sol e depois se movimentou de forma misteriosa ao local onde está atualmente. Tudo isso deve ser pesquisado."

O estudo de Mercúrio é também a chave para entender a evolução do Sistema Solar e de seus planetas, incluindo a Terra.

"E podemos extrapolar esse conhecimento para o que passa nos planetas fora do Sistema Solar, já que há muitos que estão a uma distância de seu sol muito parecida com a de Mercúrio e o Sol", afirma Casale.

"O fato de que Mercúrio ter um campo magnético é fundamental para procurar por planetas onde possa haver vida como a conhecemos, porque esse campo magnético é o único mecanismo que nos protege do vento solar."

A missão tem um custo estimado de cerca de 1,65 bilhões de euros (R$ 7 bilhões) e vai ser concluída com a colisão dos módulos em Mercúrio em 2027 ou 2028.

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Estados Unidos

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A astrônoma brasileira que chegou à Nasa e ao Guinness estudando luas e vulcões

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Rosaly Lopes se dedica atualmente ao estudo sobre Titã, satélite natural de Saturno.
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Por BBC 
23/10/2018 11h11 Atualizado ontem 
Postado em 24 de 2018 às 11h30m 

Rosaly no vulcão Marum, em Vanuatu, país insular na Oceania; carioca tem carreira internacional como astrônoma e vulcanóloga — Foto: Arquivo Pessoal

Da ensolarada e quente praia de Ipanema, no Rio de Janeiro, onde os termômetros podem alcançar 40ºC, a um dos pontos mais frios do sistema solar, a lua Titã, de Saturno, onde a temperatura gira em torno de 200ºC negativos. 

Essa são, por enquanto, as duas pontas - com muito trabalho no meio - da carreira da astrônoma, geóloga planetária e vulcanóloga brasileira Rosaly Lopes, que desde de 1991 trabalha como pesquisadora do Jet Propulsion Laboratory (JPL), da Nasa, em Pasadena, na Califórnia.

A carioca nasceu no dia 8 de janeiro de 1957 e vem de uma família de classe média, com pai dono de empresas de engenharia e mãe formada em música, mas que trabalhou como corretora.

Rosaly realiza pesquisas sobre a Titã - a maior lua de Saturno e a segunda do sistema solar, atrás de Ganimedes, satélite natural de Júpiter - a partir dos dados recebidos da nave Cassini-Huygens. Lançada em 15 de outubro de 1997, ela entrou em órbita em 1º de julho de 2004 e terminou sua missão em 15 de setembro de 2017.

Até chegar nesse ponto da carreira, foi uma longa caminhada, na qual contou com o apoio decisivo da família. Rosaly conta que, embora nunca tenha tido parentes cientistas, ela teve entre os familiares mulheres pioneiras nos estudos.

"Minha avó materna, nascida em 1900, era professora, e a mãe dela foi a primeira mulher brasileira a completar o ensino secundário", orgulha-se. "Uma irmã de minha avó foi uma das primeiras enfermeiras do Brasil, treinada nos Estados Unidos. Então, havia uma tradição de membros femininos da família estudarem, mesmo sendo difícil na época."

Titã é a maior lua de Saturno e a segunda do sistema solar — Foto: BBC

Seu gosto pelo espaço e pela astronomia surgiu, no entanto, antes dos estudos. Ela tem lembranças dessa atração desde os quatro anos, quando, em 1961, o cosmonauta russo Yuri Gagarin se tornou o primeiro ser humano a entrar em órbita da Terra, no dia 12 de abril.

"Eu me lembro dos meu pais falando que esse russo tinha ido ao espaço e achei aquilo uma maravilha", conta. "Eu não sabia nem o que era um russo, ainda mais como ele tinha subido lá em cima."

'Mulher, brasileira e míope'

Decidiu então que seria astronauta. Logo percebeu, no entanto, que era quase impossível realizar este sonho.

"Ainda era pequena quando fui descobrindo que eu era mulher, brasileira e super míope", diz. "Então não dava para ser astronauta. Por isso, ainda menina resolvi me tornar cientista e trabalhar para a Nasa no programa espacial".

O Programa Apollo, um conjunto de missões espaciais coordenadas pela agência espacial americana entre 1961 e 1972 com o objetivo de colocar o homem na Lua, também teve influência decisiva na escolha de Rosaly pela carreira científica, ligada a pesquisas espaciais.

"Eu cresci lendo sobre esse programa e a corrida para a Lua", explica. "Além disso, me inspirou uma especialista que vi num jornal, Frances Northcutt, que trabalhou no Johnson Space Center, calculando órbitas para as naves Apollo. Ver uma mulher trabalhando lá foi uma inspiração."

'Havia uma tradição de membros femininos da família estudarem, mesmo sendo difícil na época', diz Rosaly sobre a trajetória de suas antepassadas — Foto: Arquivo Pessoal

Com o apelido de Poppy, Frances Northcutt era engenheira da equipe técnica do Programa Apollo e teve papel importante na missão da Apollo 13, a sétima do projeto e a terceira com intenção de pousar na Lua.

Lançada no dia 11 de abril de 1970, ela não cumpriu seu objetivo, devido a um acidente durante a viagem de ida, causado por uma explosão no módulo de serviço, que impediu a descida no satélite.

Após seis dias no espaço, a nave e seus tripulantes conseguiram retornar à Terra, em segurança, graças em parte ao trabalho de Poppy, que ajudou nos cálculos da rota de retorno da Apollo 13.

"As reportagens dos dois jornais que eu li no Rio de Janeiro falavam dela", lembra Rosaly. "Só de mostrarem uma mulher, no centro de controle de Houston, foi uma inspiração muito grande para mim. Engraçado, eu nunca a conheci pessoalmente. Ela deixou a Nasa logo depois, foi estudar Direito e se tornou advogada. É importante mulheres cientistas fazerem divulgação para inspirar as próximas meninas."  

Carreira no exterior

Rosaly em trabalho de campo no Havaí; ela já escreveu livro sobre vulcões da Terra — Foto: Arquivo Pessoal

Com esses antecedentes, Rosaly chegou à faculdade decidida a ser astrônoma. No começo, estudou na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), logo depois foi selecionada para fazer a graduação na Inglaterra.

Assim, em 1972, três anos depois do encerramento do Programa Apollo, aos 18 anos, ela ingressou no University College London. "Fiz Astronomia e doutorado em Geologia dos planetas naquela instituição", revela.

A ida para a agência espacial americana ocorreu logo depois, quando ela estava completando o doutorado. "Um colega aqui do JPL (Jet Propulsion Laboratory) me falou sobre o programa 'Nasa Postdoctoral Program' aberto a estrangeiros", diz.

"Eu tinha um emprego fixo na Inglaterra, no Observatório de Greenwich, mas resolvi correr o risco de deixá-lo e vir para o JPL para um pós-doutorado de dois anos. Mas eles gostaram de mim e me ofereceram um trabalho aqui, na missão Galileo (que lançou uma nave não-tripulada para Júpiter)."

Nesse projeto, que se estendeu por 14 anos, de 18 de outubro de 1989, quando a nave foi lançada, até 21 de setembro de 2003, dia em que ela foi arremessada deliberadamente na atmosfera do Júpiter para ser destruída, Rosaly atuou como especialista na lua vulcânica de Io, na equipe do instrumento Near Infrared Mapping Spectrometer - um espectrômetro de infravermelho, que servia para determinar composições das superfícies e temperaturas das lavas do satélite natural.

Brasileira atuou como especialista na lua vulcânica de Io, satélite de Júpiter — Foto: BBC

Nessa missão, a pesquisadora brasileira descobriu 71 novos vulcões ativos em Io, o que a colocou no Guinness Book of World Records 2006 (edição em inglês) como a pessoa que encontrou o maior número deles do universo.

Mas não é só em outros mundos que Rosaly estuda essas estruturas geológicas. Ela também se dedica às da Terra. Tanto que um de seus quatro livros, Turismo de Aventura em Vulcões, é sobre elas. Na obra, a autora mostra roteiros para expedições a algumas das mais conhecidas.

Depois da Galileo, a pesquisadora foi para a missão Cassini, trabalhando com o radar, principalmente sobre a geologia de Titã. A missão acabou, mas Rosaly recebeu verba de diversas fontes para continuar fazendo pesquisas sobre aquela lua - a mais recente vem do Nasa Astrobiology Institute.

"A minha foi uma de três propostas escolhidas (para receberem financiamento) e, entre 2018 e 2023, vou comandar um time de 29 pesquisadores, além de vários estudantes de pós-doutorado, de diversas instituições e países, para pesquisar possibilidade de a vida ter se desenvolvido naquele mundo", destaca.

Além disso, recentemente Rosaly se tornou a primeira mulher - e a primeira pessoa não americana - a assumir o cargo de editora-chefe da conceituada revista cientifica Icarus, fundada por Carl Sagan, para publicar pesquisas em ciências planetárias.

"Todos os editores-chefes anteriores eram da Cornell University, porque na época os manuscritos sobre ciência planetária eram todos enviados para lá", explica.

"O cargo passou de um para outro. Foram poucos, acho que três ou quatro. O último, que ficou mais de 10 anos, e a Sociedade Astronômica Americana, que tem uma divisão de Ciências Planetárias, estavam procurando quem queria se candidatar. Eu me interessei e eles me escolheram para a função."

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Navio grego de 2,4 mil anos é encontrado preservado no fundo do mar

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Embarcação manteve-se bem preservada graças à profundidade da água; projeto de mapeamento do leito marinho já identificou mais de 60 naufrágios no Mar Negro.
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Por BBC 
23/10/2018 13h24 Atualizado há 5 horas 
Postado em 23 de outubro de 2018 às 18h30m 

Navio naufragado há 2,4 mil anos foi descoberto graças a um projeto para mapear águas profundas, onde não há oxigênio — Foto: Black Sea Map/Eef Expeditions/BBC 

Um navio mercante grego de aproximadamente 2,4 mil anos foi encontrado em boas condições de preservação na costa da Bulgária, no que já é considerado o naufrágio intacto mais antigo do mundo. 

A embarcação, que tem 23 metros de comprimento, data de 400 a.C. e era usada para fazer o trajeto entre colônias gregas e mediterrâneas pelo Mar Negro.

O leme, bancos e até partes do porão estão praticamente intactos, por uma particularidade das profundezas em que o navio foi encontrado: a mais de 2 mil metros, o oxigênio no ambiente marinho é mínimo, o que permite que materiais orgânicos fiquem preservados por milhares de anos.

Também devido à grande profundidade, o navio jamais foi encontrado por mergulhadores - só foi descoberto agora graças a um projeto que usa câmeras feitas especialmente para filmagem em águas profundas - antes usadas na exploração de campos marítimos de petróleo -, acopladas a robôs para mapear o leito marinho.

"O fato de um navio do mundo Clássico ter sobrevivido intacto é algo que eu jamais teria acreditado ser possível", declarou o principal pesquisador do projeto, Jon Adams, professor da Universidade de Southampton, na Inglaterra.

"[A descoberta] vai mudar nosso entendimento sobre a construção de navios e de navegação na antiguidade."

Os cientistas também ficaram impressionados com o fato de o navio ter grande semelhança com o desenho de uma embarcação que ilustra um vaso da Grécia Antiga, parte da coleção do Museu Britânico.

Datado de cerca de 480 a.C., o vaso mostra Ulisses amarrado ao mastro de seu navio, enquanto navega pela região das três ninfas marítimas míticas - rezava a lenda que o canto dessas ninfas levava os marinheiros a saltar do navio para a morte.

O Projeto Arqueológico Marítimo do Mar Negro já identificou, em três anos, 67 navios naufragados na mesma região, inclusive embarcações mercantes da era romana e um navio cossaco do século 17.

No caso do navio grego recém-descoberto, um veículo operado remotamente (ROV, na sigla em inglês) com câmeras acopladas obteve imagens 3D da embarcação e coletou uma amostra para que os acadêmicos pudessem identificar quando o naufrágio ocorreu.

"É como (entrar) em outro mundo", disse à BBC a pesquisadora Helen Farr, integrante da expedição. "Quando o ROV entra na água e mostra o navio, tão bem preservado no leito do mar, a sensação é de que estamos voltando no tempo."

A descoberta ocorreu a 80 km da cidade búlgara de Burgas. A carga transportada pelo navio ainda é desconhecida, e a equipe do projeto diz que será necessário financiamento para voltar a operar no ponto exato do naufrágio.

BULGÁRIA.

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