Na próxima semana, a ambiciosa espaçonave Júpiter Icy Moons Explorer (JUICE) da Europa embarcará em um tour pelas luas de Júpiter para exploração. No entanto, a missão terá apenas um vislumbre fugaz da lua Europa, que pode abrigar vida. Por que é isso?
O Explorador das Luas Geladas de Júpiter (JUICE) da Europa é uma maravilha tecnológica que não duraria muito em Europa. Ele funciona com tão pouca energia quanto meio secador de cabelo e tem um “bunker nuclear” para proteger seus componentes eletrônicos da radiação. O oceano coberto de gelo da menor das quatro luas principais de Júpiter pode ser o local mais provável no sistema solar para a vida extraterrestre; No entanto, a NASA afirma que o ambiente hostil ao redor da lua, na melhor das hipóteses, mataria uma espaçonave em poucos meses.
Ir a Júpiter raramente é simples. Fica mais difícil quanto mais você se aproxima do gigante gasoso e quanto mais tempo deseja ficar nas proximidades. Júpiter está na zona crepuscular do sistema solar, cinco vezes mais longe do sol do que a Terra, e recebe apenas cerca de 4% dos raios solares. Isso significa que qualquer espaçonave visitante que queira usar energia solar deve ter enormes painéis solares. As dificuldades só começam aqui. De acordo com Justin Byrne, chefe de Programas Científicos da Airbus Defesa e Espaço, que liderou o consórcio que construiu a espaçonave JUICE e afirmou: o campo magnético de Júpiter é 10.000 vezes mais forte que o da Terra, o que pode afetar as medições científicas feitas pelo espaçonave. Pior de tudo, Júpiter e sua lua mais próxima, vulcanicamente hiperativa, Io, bombeiam partículas para o espaço ao redor do planeta ao serem aprisionadas e sobrecarregadas por esse poderoso campo magnético. Como resultado, os níveis de radiação nas proximidades do planeta são tão altos quanto os do centro da explosão nuclear.
Europa, a segunda lua mais próxima de Júpiter, orbita o planeta a uma distância de 671.000 quilômetros, quase o dobro da distância entre a lua e a Terra. Embora os níveis de radiação de Europa não sejam tão altos quanto os de Io mais próximo, os cientistas estão cientes de que um objeto em órbita ao redor de Europa receberia uma dose de radiação de 5,4 Sievert, que é mais que o dobro do valor que causa radiação severa. doença em humanos. Embora Byrne reconheça que esses níveis de radiação estão além do que os projetistas de espaçonaves estão acostumados a construir, apesar do fato de que uma espaçonave não é um ser humano.
Byrne afirmou: “Estamos acostumados à radiação no espaço.” Os cinturões de radiação da Terra devem ser percorridos por missões que orbitam a Terra, mas os níveis de radiação não são nem de longe tão altos quanto aqueles próximos a Júpiter.
Painéis solares e eletrônicos sofrem com altos níveis de radiação. Segundo Byrne, a velocidade com que os painéis solares se degradam e os sistemas eletrônicos falham é inversamente proporcional à intensidade da radiação. Assim, a própria missão Europa Trimmer da NASA não procurará sinais de vida em Europa diretamente do círculo da lua, mas fará breves visitas ocasionais enquanto estiver em um círculo mais extenso ao redor de Júpiter. A Agência Espacial Européia (ESA) escolheu Ganimedes, a maior e um pouco mais aconchegante lua de Júpiter, como alvo principal do JUICE por causa disso.
Apesar do fato de que Ganimedes é menos propenso a manter a vida do que Europa, de acordo com os pesquisadores, a lua está longe de ser exaustiva. Ganimedes é a maior lua do sistema solar e a única conhecida por gerar seu próprio campo magnético. É maior que Mercúrio, o menor planeta do sistema solar. Se tudo correr conforme o planejado, Ganimedes se tornará a primeira lua além da Terra a ter uma espaçonave em sua órbita em 2034, três anos após a chegada do JUICE a Júpiter.
Ganimedes orbita Júpiter a uma distância de 1.070.000 quilômetros, tornando-o o terceiro mais próximo das quatro luas principais do gigante gasoso. Byrne disse que a radiação em torno de Ganimedes é cerca de 100 vezes mais fraca do que em torno de Europa. No entanto, a espaçonave JUICE não seria capaz de suportar esse ambiente por muito tempo sem algumas soluções inovadoras.
Um cofre revestido de chumbo que abriga todos os componentes eletrônicos da espaçonave (com exceção dos instrumentos científicos projetados para estudar o ambiente extremo no sistema de Júpiter) está no centro da espaçonave de 2,7 toneladas (2,42 toneladas métricas).
“Existem quilos de chumbo no JUICE”, disse Byrne. ” Além disso, isso restringe com sucesso a quantidade de radiação que pode chegar aos gadgets e expande sua vida. No entanto, eles acabarão morrendo. Não pode ser interrompido para sempre.
Byrne continuou dizendo que este minibunker nuclear revestido de chumbo precisaria ser muito mais forte se a espaçonave quisesse chegar a Europa.
No entanto, os painéis solares estão completamente expostos à radiação, apesar de existir uma solução para salvaguardar os sistemas eletrónicos. Byrne é de opinião que o ambiente hostil em torno de Júpiter e a degradação dos painéis solares do JUICE resultarão no fracasso da missão.
Os painéis solares do JUICE devem ser enormes devido à baixa intensidade da luz solar do planeta e à distância de Júpiter do sol. Planejado como duas alas em forma de cruz, as exposições cobrem uma área de 915 pés quadrados (85 metros quadrados). De acordo com Byrne, as matrizes não produzem eletricidade suficiente nem para alimentar um secador de cabelo, apesar de seu enorme tamanho e eficiência recorde de cerca de 30%.
Byrne afirmou: “Já é uma quantidade muito pequena de energia e, à medida que se degradam ao longo de suas vidas por causa da radiação, seu desempenho cairá a um ponto em que não haverá energia suficiente para a missão operar.” Isso ocorre porque “já é uma quantidade muito pequena de energia”.
O JUICE foi construído para orbitar Júpiter e Ganimedes simultaneamente por quatro anos. A espaçonave fará dois sobrevôos de Europa, 21 da lua mais distante e menos explorada, Calisto, e 12 de Ganimedes antes de entrar na órbita de Ganimedes. Byrne tem certeza de que a espaçonave foi construída por engenheiros da Airbus e seus colaboradores de toda a Europa para ser robusta o suficiente para completar sua missão. É impossível, em qualquer caso, que JUICE sobreviva ao seu futuro, o que não é normal para algumas missões diferentes.
Byrne afirmou: “Pode sobreviver um pouco mais, mas não vai durar dez anos como muitas outras missões.”
A missão consumirá muito combustível devido ao número de sobrevoos das luas de Júpiter que consomem muito combustível, além dos níveis de radiação extremamente altos.
Byrne afirmou: “Haverá muitas correções de curso e mudanças de trajetória.” Isso exigirá muito gás. Portanto, teremos que encerrar a missão porque ou o combustível acabará primeiro ou os painéis solares falharão.
A fim de impedir que o JUICE se torne um pedaço de lixo espacial fora de controle e potencialmente colida com Europa mais tarde, contaminando-o com micróbios terrestres, seus operadores vão querer enviá-lo para colidir com Ganimedes para terminar sua missão a tempo. Os especialistas não estão preocupados com o fato de JUICE entupir a crosta de gelo intocada dessa lua porque eles não acreditam que Ganimedes provavelmente contenha vida e porque sua superfície não parece estar em contato com seu oceano subterrâneo (em contraste com a superfície de Europa, que é mais ativo).
No entanto, dados todos esses obstáculos, isso significa que uma espaçonave não pode orbitar Europa, o local mais provável no sistema solar para sustentar a vida extraterrestre?
De acordo com Byrne, os engenheiros estão analisando essas possibilidades agora com a intenção de enviar um módulo de pouso limpo para Europa em um futuro não muito distante.
Byrne afirmou: “É um desafio que está sendo analisado.” Isso exigiria significativamente mais seguro para o hardware e, presumivelmente, exibições baseadas na luz solar muito maiores. Isso indica muito mais massa. Mas provavelmente podemos.”
De acordo com o kit de lançamento JUICE da ESA, tal missão não seria lançada até anos após o JUICE e o Clipper da NASA, que está programado para ser lançado no próximo ano, concluírem suas missões. As duas missões, que sucederão o foguete Juno da NASA, que se concentrou em Júpiter a partir de 2016, estão se preparando para nossa experiência definitiva com a verdadeira capacidade e a vida microbiana lógica de Europa.
