Nenhum asteroide carrega um aviso dizendo que um dia poderá atingir a Terra. Atualmente, não conhecemos nenhum grande objeto em rota de colisão com nosso planeta, mas milhares de novos corpos são descobertos todos os anos. Por isso, cientistas continuam procurando maneiras mais eficientes de alterar suas trajetórias.
A humanidade já demonstrou que isso é possível. Em 2022, a missão DART, da NASA, atingiu deliberadamente o asteroide Dimorphos e conseguiu alterar sua órbita.
Agora, pesquisadores da Universidade Beihang, na China, propõem uma abordagem diferente: usar velas solares para fazer um impactador viajar na direção oposta à do asteroide e atingi-lo de frente.
O resultado seria uma colisão extremamente mais energética.
A ideia é atingir o asteroide a 100 km/s
Quando o objetivo é desviar um asteroide por meio de uma colisão, velocidade faz uma enorme diferença.
A energia cinética aumenta com o quadrado da velocidade. Isso significa que acelerar um impactador pode aumentar drasticamente a quantidade de energia transferida no momento da colisão.
A DART atingiu Dimorphos a aproximadamente 6 km/s. Segundo o novo estudo, um impactador impulsionado por uma vela solar poderia se aproximar pela direção contrária e alcançar uma velocidade relativa próxima de 100 km/s.
Os pesquisadores calculam que isso permitiria transferir cerca de 230 vezes mais energia por quilograma de impactador em comparação com a missão DART.
O problema é conseguir colocar uma espaçonave nessa trajetória.
Para isso, seria necessário orbitar o Sol ao contrário
A Terra e praticamente todos os grandes objetos do Sistema Solar orbitam nossa estrela na mesma direção. Uma espaçonave lançada da Terra já parte carregando essa velocidade orbital.
Fazer com que ela pare e comece a orbitar na direção contrária exige uma quantidade enorme de energia.
Com foguetes químicos, essa manobra seria extremamente difícil devido à quantidade de combustível necessária.
É justamente aqui que entram as velas solares.
Essas estruturas aproveitam a pressão exercida pela própria luz do Sol. Os fótons transferem uma pequena quantidade de momento ao atingir a vela, produzindo um empuxo muito fraco, porém contínuo e sem consumo de combustível.
Uma manobra radical perto do Sol
Na década de 1990, o engenheiro italiano Giancarlo Vulpetti propôs uma trajetória conhecida como inversão H.
Primeiro, a vela solar funcionaria como um freio, reduzindo gradualmente o momento angular da espaçonave. Quando ele chegasse próximo de zero, a gravidade solar faria a nave mergulhar em direção ao Sol.
Durante a aproximação máxima, no periélio, a vela seria utilizada novamente para impulsionar a espaçonave para fora.
A diferença é que ela sairia viajando em uma órbita retrógrada, na direção contrária à maioria dos objetos do Sistema Solar.
Isso permitiria colocar um impactador em uma trajetória frontal contra um asteroide.
Mas existe outro problema: controlar uma vela solar convencional durante uma manobra tão extrema não é simples.
Uma nova vela pode resolver o problema
Velas solares tradicionais, como as utilizadas nas missões IKAROS, da agência espacial japonesa JAXA, e LightSail 2, da Planetary Society, funcionam basicamente como grandes superfícies refletoras.
Para mudar a direção do empuxo, é necessário inclinar fisicamente a vela.
Durante uma trajetória de inversão H, isso obrigaria a estrutura a assumir ângulos extremos em relação ao Sol. Como consequência, uma área menor ficaria exposta à luz e a eficiência diminuiria.
A solução proposta pelos pesquisadores chineses são as velas solares difrativas.
Em vez de simplesmente refletir a luz, elas utilizam estruturas ópticas microscópicas capazes de desviá-la lateralmente. Assim, a vela pode permanecer completamente voltada para o Sol enquanto direciona o empuxo para outra direção.
Apophis virou o exemplo para testar a ideia
Os pesquisadores simularam diferentes tipos de vela executando essa trajetória.
As velas difrativas refletoras apresentaram os melhores resultados. Nas simulações, foram as únicas capazes de realizar a manobra sem terminar em uma queda no Sol ou escapar do Sistema Solar.
Depois de encontrar uma configuração viável, a equipe decidiu testar virtualmente como essa estratégia poderia funcionar contra um dos asteroides mais conhecidos: Apofis.
O objeto não representa atualmente uma ameaça de impacto contra a Terra, mas funciona como um bom exemplo para avaliar sistemas de defesa planetária.
A proposta ainda é teórica e exigiria avanços importantes em materiais, controle e navegação antes de se transformar em uma missão real. Ainda assim, ela explora uma vantagem poderosa das velas solares: usar a própria luz do Sol para alcançar trajetórias e velocidades que seriam extremamente difíceis de obter apenas com combustível.
Se funcionar, a melhor maneira de proteger a Terra de determinados asteroides pode ser bastante contraintuitiva: primeiro viajar na direção errada para depois atingi-los com muito mais força.
[ Fonte: El Confidencial ]
