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Como as sondas são guiadas pelo espaço?

Como as sondas são guiadas pelo espaço?

Pouca gente sabe, mas o objeto artificial que foi mais longe no espaço é a sonda Voyager 1. Lançada pela NASA em 1977, ela atravessou a heliopausa em 2012 para se tornar a primeira sonda espacial a entrar no meio interestelar. Para se ter uma ideia, em 6 de outubro de 2017, ela estava em funcionamento há 40 anos e 1 mês ininterruptos! Outra sonda espacial de destaque, a Voyager 2, também foi lançada em 1977 e continua sendo a única espaçonave a visitar todos os planetas gelados do sistema solar.

Existem algumas outras sondas espaciais que atingiram ou estão prestes a atingir o “limite” do nosso sistema solar, que é extremamente distante, como você já deve ter imaginado. No entanto, o que é mais interessante nisso tudo é que as sondas espaciais são, por definição, naves espaciais não tripuladas, o que significa que elas não têm humanos a bordo. Consequentemente, isso levanta uma questão pertinente: afinal de contas, como as sondas são guiadas pela imensidão do espaço.

Naturalmente, como você já deve ter imaginado, essas sondas espaciais são guiadas por unidades dedicadas de pessoal treinado aqui na Terra, mas o fato é que o conjunto de tecnologias usadas por eles envolve fatores bem mais interessantes. Por isso, ao longo desse post, nós vamos abordar os principais mecanismos por trás disso.

A engenhosa comunicação com sondas espaciais distantes

Como já foi mencionado anteriormente, essas sondas espaciais continuam voando para longe da Terra e agora estão a milhões e milhões de quilômetros de distância. Só que, mesmo com toda essa distância, ainda somos capazes de nos comunicar com essas naves espaciais não tripuladas por meio de ondas de rádio, que são um tipo de radiação eletromagnética e, portanto, viajam na velocidade da luz.

Dito isto, também podemos concluir que, assim como a luz do sol leva cerca de 8 minutos para chegar à Terra, os sinais de rádio das sondas espaciais também levam bastante tempo para chegar ao seu destino. Por exemplo, se levarmos em conta a distância atual da da Voyager 1, um sinal proveniente dessa sonda leva cerca de 20 horas para chegar à Terra e vice-versa!

Agora, nós já sabemos que as sondas espaciais são controladas por unidades terrestres na Terra e também sabemos que leva quase um dia inteiro para que um sinal enviado da Terra chegue a essas sondas. Com isso em mente, uma outra questão pode surgir na cabeça de muita gente: como exatamente as sondas espaciais são guiadas minunciosamente e têm seus trajetos corrigidos se houver um atraso por conta de um tempo de resposta tão grande?

Pois bem, na prática, não importa se filmes e programas de TV o levem a acreditar em naves espaciais esquivando-se de uma densa rede de asteroides e outros aglomerados de corpos celestes perigosos e bem compactados. Na verdade, uma verdade inconfundível da vida é que o espaço está praticamente “vazio”. Desse modo, as sondas espaciais raramente precisam navegar em espaços apertados e entre corpos celestes adjacentes. Elas também nunca correm muito perto de qualquer objeto celeste que possam fazer com que elas sejam afetadas por sua gravidade.

As rotas das sondas espaciais são bastante previsíveis

Vários astrônomos e pessoas ligadas à exploração do espaço se esforçam bastante (meses ou até anos de trabalho duro) para projetar em detalhes o curso que uma sonda espacial provavelmente irá tomar em uma futura jornada. Como eles conhecem as posições relativas de muitos membros do nosso sistema solar, eles fazem vários cálculos para determinar as rotas que a sonda espacial deverá tomar e onde ela encontrará poucos ou até mesmo nenhum obstáculo no meio do seu caminho.

Em outras palavras, os astrônomos devem conhecer muito bem o caminho que a sonda espacial seguirá para que possam prever com antecedência os futuros encontros da sonda com outros objetos. Assim, supondo que os astrônomos observem que um cometa está se aproximando de sua sonda, esses cometas e outros objetos celestes geralmente são detectados quando ainda estão a milhares de quilômetros da nave, fazendo com que o pessoal na Terra tenha tempo suficiente para reajustar o curso da sonda.

É por isso que um atraso de entrada de 20 horas não é necessariamente um grande problema quando se trata de guiar sondas espaciais como a Voyager 1 e a Voyager 2. No entanto, é importante deixar claro que se uma sonda espacial se deparar com um objeto que surgiu repentinamente em seu caminho, o atraso de resposta de 20 horas certamente pode ser motivo de muita preocupação. A boa notícia é que a chance de algo do tipo acontecer é bastante minúscula.

A exploração robótica do Sistema Solar

O terceiro componente da navegação interplanetária é a análise de um modelo preciso do sistema solar. A gravidade é a força mais importante que atua em uma espaçonave, portanto, a determinação das forças gravitacionais requer conhecimento preciso das localizações de todos os principais corpos, como o Sol e todos os planetas, ao longo do tempo. Essas informações são fornecidas através de estudos planetários, que por sua vez estão em desenvolvimento contínuo desde o início dos primeiros programas espaciais.

Graças a esse trabalho de longa data, as localizações dos planetas do Sistema Solar são conhecidas com uma precisão digna de aplausos. Além disso, medir e analisar regularmente os dados relacionados à localização de planetas e satélites naturais em um determinado período de tempo pode ser muito importante para determinar a posição e a velocidade de deslocamento de uma sonda.

Com todos esses dados, astrônomos e físicos comparam essas posições com a localização prevista do corpo de destino para determinar quando uma sonda atingirá seu alvo. Em seguida, basta coletar os dados de sobrevoo, respirar fundo e prosseguir para o próximo encontro.

Ou seja, na prática, seria como guiar um drone pela imensidão do universo, o que por si só já se torna uma tarefa complexa por conta de todos os cálculos e dados envolvidos, mas que não deixa de ser interessante por se tratar da exploração de algo que ainda tem muito a ser descoberto.

Interessante, não é mesmo? Compartilhe o post e deixe o seu comentário!

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