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Frota de nanossatélites pode visitar 300 asteroides em 3 anos

Redação do Site Inovação Tecnológica -  05/10/2017

O nanossatélite projetado para a missão não está em escala: A vela solar-elétrica - o fio que une suas duas partes - medirá 20 km. [Imagem: FMI]

Exploração de asteroides

Engenheiros finlandeses elaboraram um plano para que uma frota de pequenas espaçonaves não-tripuladas visite nada menos do que 300 asteroides em apenas três anos.

O projeto Asteroid Touring Nanosat Fleet (Frota de Nanossatélites de Exploração de Asteroides, em tradução livre) compreende 50 espaçonaves impulsionadas por velas solar-elétricas e equipadas com instrumentos para fotografar e coletar dados espectroscópicos sobre a composição dos asteroides.

Cada nanossatélite visitaria seis ou sete asteroides antes de retornar à Terra para trazer os dados.

O idealizador do projeto é o professor Pekka Janhunen, do Instituto Meteorológico Finlandês, o criador do conceito da vela solar-elétrica, atualmente encampado pela Agência Espacial Europeia.

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Asteroides

No cenário traçado para a missão, os nanossatélites se aproximam de seus asteroides alvo até uma distância de cerca de 1.000 quilômetros. Cada um carrega um telescópio de 4 centímetros, capaz de fotografar a superfície dos corpos celestes com uma resolução de 100 metros ou mais. Um espectrômetro infravermelho analisa as assinaturas espectrais na luz refletida ou emitida pelo asteroide para determinar sua mineralogia. Os instrumentos podem ser apontados para o alvo usando duas rodas de reação internas dentro de cada nanossatélite, uma abordagem que mantém o projeto simples, pequeno e de baixo custo.

O empuxo gerado pelas velas solar-elétricas é pequeno - ao contrário das velas solares, as velas solar-elétricas não são compostas de tecidos, mas de longos fios. Uma nave de 5 quilogramas com uma vela de 20 quilômetros conseguiria uma aceleração de 1 milímetro por segundo considerando a distância da Terra ao Sol - quanto mais distante do Sol, menor a aceleração.

Contudo, Janhunen calcula que, com o impulso inicial do lançamento, isto é suficiente para que as naves completem um passeio através do Cinturão de Asteroides e voltem à Terra em 3,2 anos.

Como os nanossatélites não têm transmissores potentes e grandes antenas, o conceito inclui um sobrevoo final em órbita da Terra para que os dados sejam recebidos.

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A ideia é ir até o Cinturão de Asteroides, depois de Marte, visitar 300 asteroides, e voltar à Terra para trazer os dados. [Imagem: Janhunen et al. (2017)]

Exploração espacial de baixo custo

A proposta do projeto é cobrir uma lacuna no conhecimento científico espacial, um conhecimento necessário para fundamentar esforços tão diversos quanto a mineração espacial e a defesa da Terra contra o choque de asteroides. E fazer isto a um custo muito baixo.

"Os asteroides são muito diversos e, até hoje, nós vimos apenas um pequeno número deles de perto. Para entendê-los melhor nós precisamos estudar um grande número deles em seu ambiente natural. A única forma de fazer isto de forma acessível é usando pequenas espaçonaves," disse Janhunen.

Ele calculou que a missão completa custaria cerca de €60 milhões, incluindo o lançamento, o que representaria um custo de €200 mil para cada asteroide visitado - uma verdadeira pechincha em se tratando de missões espaciais.

"O custo de uma missão convencional com toda a tecnologia disponível para visitar esse número de asteroides seria calculado em bilhões [de euros]. Essa arquitetura de missão, usando uma frota de nanossatélites e propulsão inovadora, pode reduzir o custo para apenas algumas centenas de milhares de euros por asteroide. Ainda assim, o valor científico alcançado pode ser imenso," defendeu Janhunen.

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Bibliografia:

Asteroid touring nanosat fleet with single-tether E-sails
P. Janhunen, P. Toivanen, J. Envall, K. Muinonen, A. Slavinskis, J. Gonzalez del Amo
Proceedings of the European Planetary Science Congress 2017