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Juno em Júpiter: ainda bem que não mandaram um poeta

A nave Juno chegou em Júpiter. Se a NASA mandou um poeta, se deu mal, foi esfarelado pela radiação, já a nave está muito bem obrigado, pronta pra começar a fazer um monte de ciência!

06/07/2016 às 19:01

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Depois de 5 anos a Juno chegou em Júpiter. Na falta de cojones de Hollywood de lançar a continuação de Independence Day no dia certo, ficou para a NASA a tarefa de uma celebração espacial de fogos no dia 4 de julho. Ironicamente foi um motor de foguete feito na Inglaterra o responsável. Durante 35 minutos o Leros 1b exerceu uma força equivalente à Sabrina Sato em pé nas suas costas (pausa para saborear a imagem mental) e com isso desacelerou a nave em 542 m/s.

Isso foi o suficiente para transformar a trajetória de uma hipérbole em uma elipse, no momento mais perigoso da missão, que foi lançada em 2011, reencontrou a Terra em 2013 para pegar empuxo gravitacional e partiu em direção a Júpiter:

Vamos entender a Juno, no nosso tradicional formato de perguntas e respostas. Para facilitar, imagine as perguntas lidas com a voz do Mano, do Aviões e Músicas:

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1 — A órbita da Juno está estranha, é assim mesmo?

É sim. A maioria das sondas são lançadas em órbitas paralelas ao plano dos planetas, exige menos energia e dá pra usar a rotação da Terra pra auxiliar na decolagem, economiza-se até 30% de combustível assim.

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A parte ruim da órbita equatorial é que dependendo da altitude você só consegue escanear parte do planeta: não há ângulo para chegar nos pólos, ou mesmo zonas subtropicais. Já na órbita polar ou inclinada, mesmo em baixa altitude você passa pelo planeta todo, pois ele gira:

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A Juno é a primeira sonda a orbitar Júpiter assim, conseguirá leituras detalhadas de latitudes nunca antes estudadas, com dados suculentos colhidos inclusive das auroras de Júpiter, que provavelmente são causadas pelos satélites:

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2 — Cadê as fotos, meu. Só vi gente ouvindo PING no computador!

Eu tenho uma má notícia pra você, mano. A JunoCam não vai ser ligada tão cedo.

Elsa Jensen, instrumental operations engineer for JunoCam, shows a fullsize JunoCam for the Juno spacecraft on June 9, 2016. Juno is scheduled to be captured into Jupiter's orbit on July 4. (Photo by Sarah Reingewirtz/Southern California News Group)

Ela não é essencial para a missão.

Vamos ver se explico: cientistas são nerds, como nerds são bem egoístas. Todo grupo de pesquisa acha que os outros são inúteis e peso morto, ocupando espaço que poderia ser usado por SEUS instrumentos. Nesse jogo de empurra a parte menos prioritária foi a aquisição de imagens. Já temos toneladas de fotos de Júpiter feitas pela Galileu, pelo Hubble e boa parte dos telescópios terrestres toda hora estão apontados pra lá.

A idéia de observar os pólos em alta resolução, 15 km/pixel é atraente mas dificilmente algo novo será descoberto, aqueles bichos flutuantes que Arthur Clarke disse que existem por lá (então existem) estão abaixo das nuvens, não dá pra fotografar.

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A JunoCam só será ativada dia 26 de agosto, quando a Juno voltar pra perto de Júpiter. Na distância máxima Júpiter vai ocupar só 75 pixels de largura, algo assim:

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Quando ela estiver no perigeu, digo, perijove a apenas 4.300 km de altitude, aí sim vai conseguir imagens ótimas, coloridas, infravermelhas e na faixa do metano, mas só serão transmitidas duas semanas depois, a prioridade são todos os outros instrumentos.

A JunoCam tem alocados 40 MB por órbita para transmitir, tudo comprimido JPEG, mas os dados ficarão guardados em RAW. Ela será usada enquanto sobreviver ao ambiente, estimam que dure umas sete ou oito órbitas.

3 — Que ambiente, mano? Tu não falou que ela tá no espaço?

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Funciona assim: no espaço ninguém pode ouvir você gritar enquanto é cozido e destroçado pela radiação. Sério, a órbita de Júpiter é de longe o pior lugar do sistema solar fora se você estiver próximo ao Sol. É uma desgraça, é pior que Niterói. O núcleo do planeta, girando em alta velocidade gera um campo magnético monstruoso, que acelera partículas a velocidades próximas da luz, e partículas aceleradas não são coisas boas, como descobriu Anatoli Bugorski, em 1978.

Esse cientista russo quase virou um fantasma ao ser acidentalmente atingido por um feixe de prótons com energia de 76 GeV, viajando à velocidade da luz.

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Ele diz ter visto uma luz mais brilhante que mil sols, mas não sentiu dor alguma. Levado para uma clínica especializada onde os médicos iriam deixá-lo confortável para morrer, Anatoli começou a perder cabelo na região onde o feixe atravessou seu crânio, mas não sofreu nenhum dano fatal.

Parte dos nervos do rosto foram danificados, ele ficou sem controle facial, desenvolveu um quadro de epilepsia leve, mas no geral se recuperou bem o bastante para continuar trabalhando como físico nuclear. Anatoli está vivo até hoje, nunca revelou quais super-poderes ganhou mas foi um caso de sorte, muita sorte.

Isso que aconteceu com ele com um feixe aconteceria no corpo todo, o tempo todo de todas as direções, onde a Juno está.

Na Estação Espacial Internacional os astronautas recebem em média uma dose de radiação entre 12 e 28,8 miliRads por dia. Isso equivale à radiação que você recebe em 3 vôos Los Angeles — New York. É 10x a dose normal diária na superfície da Terra, mas nada demais e facilmente contornada com as blindagens da estação.

Um miliRad é 1/1.000 de Rad.

A dose de radiação fatal sem conversa sem jeito e caixão garantido é de 800 Rads. 10 minutos do lado do reator derretido de Chernobyl equivalem a uma dosagem de 5.000 Rads.

A Juno vai passar por regiões com 20 MILHÕES de Rads. Isso é mais que garantia que a Juno vai ter filhos esquisitos mesmo se o pai não for o Michael Cera. É garantia de fritar qualquer componente eletrônico. Fora o Paulo Ricardo eu não mandaria nenhum poeta pra lá.

Steve Levin, Juno project scientist, shows in JPL's clean room on June 9, 2016 how they prepared Juno spacecraft for the hazardous radiation environment of Jupiter with a titanium radiation vault to protect its instruments. Juno is scheduled to be captured into Jupiter's orbit on July 4. (Photo by Sarah Reingewirtz/Southern California News Group)

A NAS claro sabe disso, então criou uma caixa de Titânio que reduzirá a radiação recebida pelos componentes para mais gerenciáveis 25.000 Rads. Não se engane, qualquer coisa viva pegaria Super-Câncer e morreria em alguns minutos com o DNA de suas células se esfarelando, mas como nossos futuros mestres mecânicos sempre repetirão, Máquinas são superiores.

4 — Caraca então pra aguentar isso tudo deve ser uma baita CPU, roda Crysis?

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A Juno, como quase tudo da NASA roda em um sistema da BAE, baseado na CPU RAD750. É um chip Power PC projetado para ser resistente a radiação. Ele é certificado para suportar até 1 milhão de Rads, e gerar uma Tela Azul a cada 15 anos, mesmo sob essas condições.

O sistema da Juno tem 256 MB de memória Flash, 128 MB de DRAM e aguenta fácil os 100 Mb/s de dados que os diversos sensores científicos vão gerar, no pico. A CPU roda a 200 MHz, por causa do baixo volume e extrema exigência cada conjunto custa US$ 200 mil. Portanto não, não roda Crysis, mas seu XBox também não e ele torraria em 5 s onde a Juno está.

5 — Quanto custou essa bagaça?

A Missão completa da Juno vai custar US$ 1,1 bilhão. Ela foi proposta em 2003. Isso dá um custo de US$ 84.615.384,00 por ano.

Parece muito, até a gente lembrar que o Brasil gastou R$ 1 bilhão em um foguete que não existe e nunca foi a lugar nenhum. E US$ 15 BILHÕES para chegar no 7 × 1. E só pra lembrar: esse dinheiro não é colocado em um foguete e lançado no Sol, cada centavo gasto em pesquisa espacial vai para empregos, fábricas e desenvolvimento tecnológico aqui na Terra.

6 — Ok, já que vai ter pouco foto, e as Ciência?

Que bom que perguntou, Mano.

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A Juno tem pouco tempo pra tirar fotos, está trabalhando e muito. Ela vai determinar quanta água tem em Júpiter, medir com precisão a massa do planeta, mapear o campo magnético em detalhes para confirmarmos ou não sua origem.

Ela também vai usar medidores gravitacionais para identificar detalhes sobre o núcleo de Júpiter, um mistério que nunca conseguiremos observar diretamente e segundo alguns pode ser feito de hidrogênio metálico, mas também pode ser um diamante do tamanho da Terra.

Vai medir a atmosfera e as variações de pressão em grande altitude, pesquisar e modelar em três dimensões as auroras e medir o achatamento de Júpiter, entre muitas outras pesquisas.

A Juno está abrindo caminho para a futura missão a Europa. Graças a ela a próxima nave será melhor, mais preparada e terá mais chances de explorar a lua gelada, talvez até escavar o gelo até o oceano oculto, desrespeitando a ordem de Arthur Clarke, mas se há algo que nós humanos somos ótimos, é desrespeitar ordens.

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