Pousando em um cometa – A missão Rosetta

Imagem do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

Após um longo e tenebroso inverno retorno às postagens do Décima Segunda Dimensão. Gostaria primeiramente de pedir desculpas aos fieis leitores deste blog que apesar da demora continuaram visitando, mesmo sem a devida atualização.

Minha inatividade no blog aconteceu por diversos motivos, desde problemas técnicos até problemas de mudança profissional e de ordem pessoal. Enfim, cá estou de volta esperando poder continuar postando, talvez não na frequência inicial de uma vez por semana, mas de pelo menos uma a cada mês e espero os ricos comentários de vocês.

Como retornar? Durante esse longo período de cinco meses tive várias ideias de posts, e foi difícil escolher uma para retomar. Acabei optando por um feito que julgo de suma importância para a tecnologia espacial e até mesmo para toda a sociedade. O pouso de um artefato humano em um cometa.

No dia dois de março de 2004 a ESA (Agência Espacial Europeia) lançou ao espaço a sonda espacial Rosetta (nome dado em homenagem à famosa pedra de roseta encontrada no Egito e que ajudou a decifrar os hieróglifos egípcios). A missão dessa sonda, também chamada de Rosetta, era encontrar e orbitar um cometa, para depois lançar um módulo que conseguisse pousar no mesmo.

Após dez anos de navegação espacial, necessários para que a sonda conseguisse atingir a mesma velocidade do cometa, ela finalmente conseguiu encontrar o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em 06 de agosto de 2014, um feito inédito em toda a história da exploração espacial. Ainda em novembro, no dia doze, outro feito ainda mais marcante ocorreu, o módulo Philae é lançado de Rosetta e pousa no cometa.

Por que esse é um feito tão importante?

Do meu ponto de vista tenho três motivos para considerar esse feito o mais surpreendente desde a chegada do homem à Lua, em se tratando de exploração do espaço. Eles justificam uma missão de 22 anos de preparação e execução, com um gasto de 1,4 bilhões de Euros (aproximadamente 4,45 bilhões de reais):

1) A enorme dificuldade técnica da missão.

2) As importantes descobertas que a missão poderá trazer sobre os primórdios da formação do nosso sistema solar e do possível papel que os cometas tiveram na formação da vida neste planeta.

3) A importância de testarmos possíveis alternativas para desvio de cometas e grandes meteoros que estejam em rota de colisão com a Terra.

Vamos analisar cada um desses motivos.

A primeira vista pode parecer fácil pousar em um cometa, uma vez que já pousamos na Lua e em Marte. Além disso, no espaço não existe resistência do ar, ventos contrários, nem semáforos, trânsito ou motoristas desatentos para atrapalhar sua direção.

Mas pousar um módulo do tamanho de uma máquina de lavar roupas, de aproximadamente 100 kg, em um cometa de 4 km de diâmetro, cuja superfície é totalmente irregular, cheio de vales, crateras, morros e pedregulhos não é tão fácil.

cronograma da missão

Não bastasse a dificuldade de encontrar uma superfície plana para o pouso temos ainda diversas complicações: o cometa não está parado, move-se a mais de 130 mil km por hora (isso mesmo) e gira em torno de si mesmo a aproximadamente 20 km/s (cerca de 72.000 km/h). O cometa não é um corpo estável como um enorme pedaço de rocha, ele possui gases em seu interior e conforme se aproxima do Sol, o calor aumenta e esses gases são ejetados a grande velocidade por alguns locais de sua superfície.

Como tem uma gravidade extremamente baixa, o módulo será atraído para ele lentamente e ao se chocar quicará e pode se perder pelo espaço se não for preso durante o choque.

Devemos lembrar ainda que todo o controle da missão é feito aqui da Terra e que o cometa estava a cerca de 500 milhões de km de distância. Tão longe, que cada informação demora aproximadamente meia hora para chegar lá. Caso acontecesse algo não previsto, os controladores receberiam a informação do problema com meia hora de atraso e teriam que agir o mais rápido possível, ainda assim a atitude tomada demoraria mais meia hora para ocorrer. Dessa forma é muito difícil saber com exatidão a posição da sonda antes e durante o lançamento do módulo.

O sucesso dessa missão servirá como um grande aprendizado de conhecimento científico e engenharia espacial.

O principal objetivo da missão é estudar os cometas, sua constituição físico- química, dinâmica de movimento e sua atividade interior. Também faz parte analisar as relações do cometa com o material interestelar e a importância na formação do sistema solar.

centro de controle da missão na ESA

Diferentemente dos planetas, os cometas sofreram pouca alteração desde sua criação há 4,5 bilhões de anos, dessa forma podem trazer informações importantes sobre a formação do sistema solar e possivelmente sobre o surgimento de vida em nosso planeta, uma vez que ele deve conter em seu interior material orgânico como os aminoácidos necessários para formação de proteínas, indispensáveis para formação da vida.

O módulo Philae  está equipado com diversos instrumentos que permitirão a análise do solo e dos gases do cometa, além de diversos outros registros como fotos e medidas de temperatura etc.

Pouco se tem falado (na verdade não vi nenhum comentário) sobre o último motivo que eu levantei. As imagens nos mostram os dados do cometa e uma comparação do seu tamanho em relação à cidade de Los Angeles. Uma colisão de um corpo celeste como esse e nosso planeta não está descartada, muito pelo contrário, sabemos que é só uma questão de tempo, uma vez que a história geológica da Terra e da Lua nos mostra que impactos dessa magnitude ocorrem com relativa frequência, a cada 100 milhões de anos. Pode parecer muito tempo, mas pensando-se na idade da Terra não é.

Comparação do tamanho do cometa 67P e a cidade de LA nos EUA

Já fiz alguns posts falando sobre essas possíveis colisões e um possível “fim do mundo”:

https://12dimensao.wordpress.com/2011/02/26/fim-do-mundo-so-em-2012/

https://12dimensao.wordpress.com/2012/01/20/2012-o-fim-do-mundo-chegou/

https://12dimensao.wordpress.com/2012/12/28/sobre-o-fim-do-mundo/

Em um deles (fim do mundo só em 2012) mencionei que há projetos das agencias espaciais e da comunidade científica para tentar impedir uma colisão desse tipo. Ao contrário do que imagina Hollywood, a melhor chance não é explodindo o cometa, mas sim tentando desviá-lo. Para isso pousar no cometa é um passo importantíssimo. A partir do pouso poderíamos tentar ejetar massa do cometa e graças à terceira Lei de Newton, ele pode mudar de rota.

Para que isso dê certo uma condição inicial é essencial, precisamos saber com bastante antecedência que um cometa, ou meteoro de grandes proporções está em nossa direção, e isso só é possível se nossa tecnologia espacial estiver muito bem desenvolvida.

Do meu ponto de vista esse terceiro motivo já é mais do que suficiente para justificar o gasto de tempo e dinheiro na missão Rosetta. Ou será que existe algo mais importante para nós do que nossa sobrevivência como espécie?

Sucesso da missão

A missão já é considerada um grande sucesso. Foi aclamada pela importante revista Science como o feito científico mais importante do ano de 2014.

Apesar do módulo Philae estar “hibernando” porque suas baterias acabaram, vários dados foram enviados durante as horas em que elas estavam operando. O módulo de pouso possui também painéis solares, mas como o pouso foi muito difícil, ele acabou ficando em uma região de sombra sem a possibilidade de recarga. Há, no entanto uma grande esperança de que com a aproximação do Sol elas possam ser reativadas e novos dados cheguem.

Além dos dados do módulo de pouso, diversas imagens estão sendo enviadas pela sonda Rosetta em sua viagem em órbita junto ao cometa. Atualmente o mesmo encontra-se em direção ao Sol, faltando 178 dias para aproximação máxima. Dessa forma a sonda poderá acompanhar a formação da famosa calda de um cometa e analisá-la como nenhuma outra sonda já conseguiu.

A missão está prevista para terminar em dezembro de 2015.

Seguem abaixo alguns links para sites e documentários sobre a missão.

 Fotos do cometa : https://

Imagens: https://

Blog do esa para a missão http://rosetta.esa.int/

Simulação da posição da nave roseta e do cometa : http://sci.esa.int/where_is_rosetta/

Reportagem g1 : http://g1.globo.com/ciencia-e-saude/sonda-rosetta/infografico.html

documentário fox play (em português):  Documentário em portugues

redefinição do cometa: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=rosetta-redefine-cometa

 Documentário em ingles (discovery)  

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Fim do mundo só em 2012?

Não vou falar aqui sobre os maias e 2012, Marcelo Gleiser já fez isso com muito mais propriedade do que eu poderia fazê-lo, vejam em:

http://acervo.folha.com.br/fsp/2010/3/21/72-mais

A ideia aqui é abordar o fato de que o fim do mundo é apregoado em diversas religiões e mitos, mas pouca gente parece levar isso muito a sério.

Normalmente mantemos nosso olhar em uma escala de tempo muito estreita. Poucas são as civilizações que possuem mais de cinco mil anos. Esse tempo parece longo se comparado ao tempo de vida de um ser humano, mas na escala planetária esse tempo é só um resquício.

Dizer que nosso planeta tem 4,5 bilhões de anos não dá uma noção clara de como essa diferença em escalas é monstruosa, nesse sentido a velha comparação da evolução do universo com um ano de nosso calendário é muito boa: Imaginem que toda a história evolutiva do universo pudesse ser descrita em um ano. Os 13,7 bilhões de anos condensados em 365 dias. Cada bilhão de ano corresponderia a aproximadamente 26 dias desse tal ano, e cada segundo do mesmo seria aproximadamente 400 anos reais. Portanto se o Big Bang aconteceu no dia 1º. de janeiro, nossa galáxia (a Via Láctea) formou-se em 1º. de maio. O sistema solar foi formado apenas em 9 de setembro e a formação de nosso planeta no dia 14 de setembro. Espantosamente a vida formou-se bem rápido, logo após o início de nosso planeta, dia 25 de setembro. O oxigênio em nossa atmosfera formou-se somente no dia 1º. de dezembro, em 24 de dezembro aparecem os primeiros dinossauros, no dia 26 os primeiros mamíferos, dia 28 ocorre a extinção dos dinossauros. Acho que já deu pra imaginar que nós, seres humanos, surgiremos somente no último dia do ano, para ser mais exato no dia 31 de dezembro às 22 horas e 30 minutos. Toda nossa história, registrada a partir da escrita está contida nos últimos 10 segundos desse ano cósmico, e Galileu e Newton surgem no último segundo.

Tendo isso em mente fica fácil de entender porque achamos que a extinção dos dinossauros foi algo que ocorreu há muito tempo, coisa do passado e portanto não deve se repetir, não é mesmo?

Infelizmente a resposta é não. Quando falamos em extinção, pensamos no mico leão dourado ou nos dinossauros, poucos sabem que nosso planeta possui uma história de extinção muito maior. Na verdade Stephen Jay Gould nos conta em seu Livro “O sorriso do Flamingo” –(Martins Fontes 2004) em vários ensaios maravilhosos, como: “Sexo, drogas desastres e a extinção dos dinossauros”, “Continuidade” e “A dança cósmica de Shiva” que quando consideramos todas as extinções em massa, grandes e pequenas, elas parecem localizar-se num ciclo regular de 26 milhões de anos.

A última grande extinção foi a dos dinossauros, a cerca de 65 milhões de anos, mas essa nem foi a maior. Junto com os dinossauros houve a extinção de cerca de 45% de outras formas de vida. Segundo Gold, há registros de pelo menos cinco grandes extinções em massa, onde mais de 90% de toda forma de vida, animal e vegetal simplesmente desapareceu de nosso planeta.

A possível causa desse ciclo de 26 milhões de anos ainda é desconhecida, há várias hipóteses, mas nenhuma mais provável. Em 1979 a dupla formada por pai e filho: Luis Alvarez, físico e Walter Alvarez, geólogo, propuseram que um asteróide, com cerca de 10 km de diâmetro, chocou-se com a Terra há 65 milhões de anos (hoje se acredita que ao invés de um asteróide, um cometa teria se chocado com a Terra). A energia dessa colisão seria equivalente a detonação de milhares de bombas nucleares. Num primeiro momento teríamos uma série de catástrofes logo após a colisão: terremotos ocorreriam em praticamente todo planeta, tsunamis, chuva de rochas que foram suspensas, uma gigantesca nuvem de poeira elevaria a temperatura em centenas de graus, assando literalmente tudo que estivesse exposto ao ambiente. Após todos esses eventos, a enorme quantidade de material particulado que foi suspensa pela colisão, entra em órbita e bloqueia os raios solares, causando uma queda brusca da temperatura e impedindo a fotossíntese das plantas. Dessa forma, os poucos dinossauros que sobraram teriam morrido de fome e/ou frio.

O interessante da teoria de Alvarez é que ela pode ser testada, pelo menos em parte. Os asteróides são ricos em um minério que é raro na superfície terrestre, o irídio. Em 1981 foi encontrada no sudeste do México, na península de Yucatán uma cratera com cerca de 180 km de diâmetro, essa cratera foi chamada Chicxulub. Além do irídio, foi encontrado cristais de quartzo cuja formação indica uma enorme pressão e temperatura, aumentando a credibilidade de uma colisão colossal.

Qual a chance de um impacto como esse se repetir?

Impacto com asteróides perigosos acontecem a cada 200 ou 300 anos, em média. Em 1908 um asteróide com cerca de 40 metros de diâmetro explodiu a cerca de 15 quilômetros da Terra, devido ao calor com o atrito de nossa atmosfera. Felizmente a explosão aconteceu em Tunguska, na Sibéria, onde praticamente não há moradores. A energia da explosão foi cerca de mil vezes superior à da bomba atômica que devastou Hiroshima, destruindo uma área florestal de 2150 quilômetros, equivalente a uma cidade como Berlim ou Londres.

Ponto do impacto do meteoro que provavelmente extinguiu os dinossauros

Colisões com grandes asteróides ou cometas, de vários quilômetros como o que atingiu a Terra há 65 milhões de anos são mais raros, mas já ocorreram diversas colisões como essa ao longo da história da Terra.  Em 1993, o cometa Shoemaker-Levy 9, de cerca de 5 km de extensão, foi detectado como estando orbitando o planeta Júpiter ao invés de orbitar o Sol. Na verdade a extensão do cometa é uma estimativa, pois devido à enorme força gravitacional, o mesmo se partiu em dezenas de pedaços, alguns com até 2 km de extensão. O cometa entrou em rota de colisão com o planeta e pela primeira vez tal colisão pode ser acompanhada em tempo real. Em 21 de julho de 1994 os fragmentos do cometa atingiram a alta atmosfera de Júpiter, deixando no planeta “cicatrizes” maiores do que a Terra.

Graças a seu tamanho enorme, Júpiter acaba funcionando como um escudo para a Terra, atraindo esses perigosos cometas e asteróides para si.

Agências espaciais como a NASA e a agência européia monitoram o céu constantemente a procura de asteróides e cometas que coloquem a vida na Terra em perigo. Alguns astrônomos como, Detlef Koschny, coordenador do departamento que monitora asteróides na Agência Espacial Europeia (ESA) acredita que não devemos nos preocupar que um cometa vá cair sobre nossas cabeças, ele acha mais perigoso atravessar a rua. Segundo ele um grande cometa em rota de colisão com nosso planeta seria detectado com tempo suficiente para que possamos tentar nos defender, desviando sua rota (http://www.dw-world.de/dw/article/0,,14756447,00.html). Em termos estatísticos, Koschny está certo do risco que corremos, realmente muito mais gente morre atropelada, mas em 2009, um astrônomo amador surpreendeu o mundo noticiando uma nova mancha enorme em Júpiter, que pode ter sofrido uma nova colisão, que não foi detectada antes do ocorrido (http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,imagens-em-infravermelho-confirmam-impacto-em-jupiter,406082,0.htm).

O corpo celeste mais vigiado atualmente pela comunidade científica é o asteróide Aphopis, que em grego significa “Destruidor”. Sua máxima aproximação da Terra ocorrerá em 13 de abril de 2036, com chance de colisão extremamente baixa, de 1 em 45 mil. Baseado em estudos sobre o brilho do asteróide, os especialistas calcularam que Apophis, oficialmente chamado 99942 Apophis, mede entre 320 e 420 metros, e caso se choque com a Terra, sua massa, velocidade, composição e ângulo de entrada na atmosfera seriam suficientes para provocar uma explosão equivalente a 1480 megatons de TNT, o que representa 114 mil vezes a energia liberada pela bomba atômica lançada em 1945 sobre Hiroshima e sete vezes mais intensa que explosão do vulcão Krakatoa, na Indonésia, em 1883. Essa energia seria capaz de desintegrar completamente uma extensão de Terra do tamanho da ilha da Sicília e causar efeitos colaterais na geografia, no clima e no meio ambiente de mais de 30% do planeta.

No começo desse mês, dia 04 para ser exato, o asteróide 2011 CQ1, passou a apenas 5.480 km da Terra, quebrando o recorde de proximidade que era do asteróide 2004 – FU162 que em 2004 passou a 6.400 km da superfície do planeta. Esse corpo celeste que nos visitou nesse mês tinha somente 1 metro de diâmetro, mas devido a sua enorme velocidade poderia causar um grande estrago em algumas residências ou até mesmo em um bairro inteiro.

Que medidas podemos tomar?

(Cenas dos filmes Armagedom (em inglês:Armageddon) de 1998, do gênero ficção científica, dirigido por Michael Bay e com roteiro de Jonathan Hensleigh e J.J. Abrams e Impacto Profundo (em inglês: Deep Impact), do género drama, lançado em 1998. Direção de Mimi Leder, roteiro de Bruce Joel Rubin e Michael Tolkin).

Ao contrário do que mostraram os filmes “Armagedom” e “Impacto profundo” usar armas nucleares para destruir o cometa não é uma boa idéia. Fragmentá-lo só vai aumentar a área de impacto, mas a energia será a mesma. É necessário desviá-lo.  A forma “mais fácil” seria enviando alguma grande massa, ou ejetando massa a partir dele. Precisamos então pousar uma sonda no cometa. Já temos tecnologia para isso?

Em 4 de Julho de 2005, a sonda Deep Impact liberou um projétil em direção ao cometa Tempel 1. Foi um tiro feito a mais de 133 milhões de quilômetros de distância da Terra, e o projétil era um cilindro de cobre com um metro de diâmetro e 360 kg de massa. A sonda Stardust que já havia visitado o cometa Wild 2, passando a 326 km de distância do cometa e coletando material de sua calda, em 2004, voltou à ativa nesse ano, agora em direção a outro cometa o Tempel 1, o mesmo que foi atingido por um tiro em 2005. Com isso foi possível ver imagens do impacto provocado em 2005.

Só podemos então torcer para que a comunidade científica e a tecnologia espacial consigam, não apenas vigiar, mas também testar formas de nos proteger de colisões desse tipo. Pois ainda estamos muito longe de completar um dia no maravilhoso ano cósmico.

P.S. Ficou claro que evitei falar do risco de extinção causado por nossas próprias ações, quem sabe em outro post.