Confirmado: Sonda Voyager ultrapassa limites do sistema solar!

Demorou, mas foi... após uma viagem inacreditável de quase 40 anos, a sonda Voyager 1 tornou-se o primeiro artefato construido pelo homem a ultrapassar a fronteira de nosso sistema solar. O anúncio foi feito na segunda semana desse mês pela equipe da NASA responsável pelo projeto. Ed Stone é o cientista chefe dessa missão. Ao lado, aparece com uma pequena réplica da sonda (pois é... não é apenas eu que mostro meus brinquedinhos didáticos por ai...). Ele esteve no Brasil mês passado para falar sobre o assunto (clique aqui para ler o post que falo sobre sua visita).

"Estamos em uma nova região do espaço, onde nada jamais esteve ", enfatizou Stone. Segundo a Nasa, a Voyager 1 está atualmente a 18,8 trilhões de quilômetros da Terra. "Ao sair da heliosfera e se estabelecer nos mares cósmicos entre as estrelas, a Voyager se uniu a outros eventos históricos de exploração como a primeira circunavegação da Terra e os primeiros passos na Lua".

Esse post é para celebrar esse momento histórico que vivemos... Começa agora uma nova etapa de nossa Jornada pelas Estrelas!


"Esta é a missão da nave estelar Voyager..."

O projeto Voyager (VIM, em inglês: Voyager Interestellar Mission) teve como objetivo inicial explorar nosso sistema solar, e conhecer de perto alguns dos planetas que o compõe. Para isso, duas sondas idênticas - batizadas de Voyager 1 e 2 - foram construídas pela NASA e lançadas em 1977 rumo aos planetas gigantes. A Voyager 2 foi lançada primeiro, em 20 de agosto; A Voyager 1 foi lançada alguns dias depois, em 5 de setembro. Ao lado, um esquema que mostra a trajetória seguida por elas ao longo de suas jornadas, e as posições relativas dos planetas no momento em que partiram da Terra.  Abaixo está um vídeo que mostra numa animação como foi esse caminho (é parte do documentário COSMOS de Carl Sagan):

O ano de 1977 foi escolhido como "ideal" pelos cientistas envolvidos na missão pois foi possível tirar proveito do raro alinhamento ocorrido entre os planetas, o que permitiu às sondas ganharem um "empurrão" ao passarem por eles rumo aos limites do sistema solar. Sem essa ajuda, precisariam carregar consigo muito mais combustível, o que as tornariam muito mais pesadas. Para viajar pelo espaço, quando mais leve melhor. O "peso" final das sondas ficou próximo a 700kg, o que equivale a um carro médio.

Ambas foram lançadas do Centro Espacial Kennedy, no Cabo Canaveral, Flórida, por poderosos foguetes Titans CIII, precursores dos que seriam utilizados para o lançamento dos ônibus espacial durante a década de 80. Abaixo o lançamento da Voyager 1:

 
Instrumentos
Depois de quase 3 anos de viagem, alcançaram seu primeiro destino:  o gigante Júpiter. A Voyager 1 chegou lá em março de 1979 e registrou de perto as primeiras fotos de outro planeta de nosso sistema solar. Ao lado, uma montagem com algumas foto tirada pela sonda ao passar pelo planeta e suas maiores luas (esta montagem registra a "família joviana" com Jupiter suas 4 maiores luas). A Voyager 2 passou por ele em Agosto do mesmo ano. As duas sondas identificaram várias luas menores ao redor desse planeta, e registraram inúmeros detalhes atmosféricos que entreteram os cientistas por anos, auxiliando-os na  difícil tarefa de compreender a complexa estrutura da atmosfera jupiteriana.

Partiram então rumo a Saturno, onde chegaram em novembro de 1980 (V.1), e em agosto de 81 (V.2). Também detectaram várias luas e detalhes atmosféricos, além de outros dados referente ao planeta. As fotos que registraram os detalhes do planeta dos anéis surpreenderam todos na Terra.

Desde ponto em diante, cada uma seguiu um caminho diferente: a Voyager 1 seguiu direto para os limites do sistema solar, enquanto a Voyager passou ainda por Urano e Netuno - veja novamente o trajeto das sondas que publiquei no começo do post... Durante toda a viagem, coletaram o máximo de informações que podiam utilizando uma variedade de instrumentos diferentes.

Além das câmeras, as sondas foram equipadas com sensores de diferentes tipos, como espectômetros (para análise de luz em infravermelho, visível e ultravioleta), magnetômetros (para medir campos magnéticos, detectores de raios cósmicos, e (dentre outros) uma espécie de "microfones" - apesar do som não se propagar no vácuo, o vídeo abaixo registra o "som do espaço" (na verdade é uma "tradução" sonora para as variações eletromagnéticas registrada pelos sensores durante a viagem... mas é bem legal ouvir os anéis de Saturno!!!). Talvez sejam os dados mais legais para os leigos - assista ao vídeo abaixo para ouvir alguns trechos:

Os sons registrados pelas Voyagers formam uma coleção chamado "Symphony of Planets" (a sinfonia dos planetas). É uma coleção de 6 discos (tá, atualmente em CD)... voce pode ouvir o som do espaço nesse link do Youtube. Não vou publica-los aqui para não deixar o post ainda mais longo... mas vale a pena ouvi-los "pelo menos 1 vez na vida"...

O pálido Ponto Azul
Logo depois de passar por Saturno, a missão primária das Voyager terminava. No dia 14 de fevereiro de 1990, foi enviado um comando a Voyager 1 para se virar e tirar fotografias dos planetas que havia visitado. Ao lado, uma das imagens recebidas: a Terra, registrada de 6,4 bilhões de quilômetros de distância. Talvez essa seja uma das mais importantes fotos de nosso planeta (é uma das que mais me arrepia devido a importância do que ela representa para a humanidade) - foi batizada de "The Pale Blue Dot", e revelou ao mundo como nosso planeta não passava de um pálido pontinho, insignificante diante da imensidão do universo. Um dos consultores da missão que teve a ideia de voltar as poderosas lentes da Voyager para os planetas foi o astrônomo Carl Sagan. Ele escreveu um livro de mesmo nome para divulgar as importantes conquistas da missão Voyager e os impactos sociais que elas trariam às gerações  futuras. Ouça  ele narrando um trecho de sua obra e vislumbre-se com a visão poética de um dos mais importantes astrônomos do século passado (esse é um dos temas obrigatórios para quem inicia seus estudos em astronomia):

A Terra foi registrada apenas mais uma vez de tão longe... sabe quando isso ocorreu? Foi em julho desse ano! Clique aqui para ver o post que escrevi na ocasião.

"Audaciosamente indo onde ninguém jamais esteve..."

Durante toda a viagem, as sonda mediram a interferência criada pelo Sol em cada planeta devido a ação de seu campo magnético - é a chamada heliosfera. Desde 2004, os sensores da Voyager 1 indicaram alterações nesse campo, o que sugere que estaria passando por uma região de transição - a chamada heliopausa, onde a interferência do Sol diminui. A partir desse momento, a missão Voyager entrou em um novo estágio: determinar o limite da interferência solar, as características (físicas) dessa região e da região além desse limite, que não é afetada pelo Sol (chamado de meio interestelar, por onde trafegam partículas emitidas por outras estrelas e que não nos atinge por estarmos protegidos pela heliosfera).

Ao lado, um esquema simplificado dessa região, com uma imagem ilustrativa da sonda e o significado de cada parte da mensagem que a nossas embaixadoras interestelar, como alguns as tratam, carregam consigo - este foi o disco de ouro criado por Sagan e sua equipe, que levava imagens e sons da Terra.

Atualmente, as sondas estão muito, muito longe... A Voyager 1 está a quase 19 trilhões de Km da Terra! Isso equivale a 125 vezes a distância da Terra ao Sol (que é a chamada UA, unidade astronômica). Ela avança a quase 3,5 UA por ano! (é uma velocidade muito alta - nada comparável à dobra espacial da Enterprise, mas ainda sim, é bem difícil de imaginar quão rápido é isso ne?).

A Voyager 2 está um pouco mais perto... a pouco mais de 15 trilhões de Km (ou 101 UA)... A NASA possui um site que informa constantemente a posição e velocidade das sondas. Clique aqui para ver (em inglês). Elas estão tão longe que o sinal das sondas levam quase um dia e meio para chegar até nós!  (V.1 leva mais de 35h, e a V.2 em torno de 28h). Acesse o site e confira (é a informação no item  "Roundtrip light time from the Sun", a direita na tela).

Por mais longe que sejam as distâncias percorridas pelas sondas,  isso não está nem perto da metade do caminho até a estrela mai próxima de nós... Ao lado está uma ilustração da NASA  que revela essas distâncias... Atenção na imagem pois ela indica as distâncias em unidades astronômicas numa progressão geométrica (ou seja: cada intervalo indicado é o anterior vezes 10). Clique na imagem ao lado para amplia-la e melhor observar esses detalhes.

Para chegar à estrela alfa-Centauri, a mais próxima de nós, que está a 4,4 anos-luz daqui, a Voyager 1 ainda viajará por 44 mil anos!

Enquanto ela não chega lá, curta o "som" (variações magnéticas) registrados pela Voyager 1 na região que passa atualmente:

Interpretação dos dados
Os dados obtidos pelos nove instrumentos a bordo de cada uma das sondas fizeram desta missão a mais bem sucedida da história da exploração do sistema solar. As Voyagers revelaram numerosos detalhes dos anéis de Saturno e permitiram descobrir os anéis de Júpiter. Também transmitiram as primeiras imagens precisas dos anéis de Urano e de Netuno, descobriram 33 novas luas e revelaram atividade vulcânica em Io, além da estranha estrutura de duas luas de Júpiter.

Mas não vai pensar que entender o que as Voyagers nos falaram foi algo fácil!

A partir de 2004, os dados da sonda começaram a confundir os cientistas. Eles indicavam que ela estava viajando por uma região diferente da que estava antes - o plasma (partículas carregadas) acumulado sobre seus instrumentos havia alterado sua concentração e composição desde então, sugerindo que estaria atravessando a barreira da heliosfera (ou seja, teria alcançado o limite da influência solar, que está representado na imagem ao lado). Para confirmar esse fato, os cientistas esperavam uma variação no campo magnético ao redor da sonda, que seria indicado por outros sensores (magnetômetros). Porem, isso não ocorreu. Por isso muitas dúvidas e especulações passaram a transitar pelo meio científico para tentar compreender o real significado dos dados.

Foi em 25 de agosto de 2012 que a Voyager 1 indicou uma queda muito brusca das partículas carregadas de energia que são produzidas dentro da heliosfera. Esse era o fato marcante que identificava passagem pela fronteira de nosso sistema solar rumo ao espaço.

Depois de alguma confusão entre os astrônomos pelo mundo (que não irei nesse momento relatar, mas voce encontra os detalhes aqui), Ed Stone, cientista chefe da missão, pode concluir: "A equipe Voyager precisava de tempo para analisar as provas e dar sentido a elas. Mas agora podemos responder à pergunta que todos estavam esperando: Já chegamos? Sim, chegamos".  Seu anúncio foi feito no dia 12 de setembro desse ano. Veja uma entrevista que Ed Stone fala sobre isso no portal Space - clique aqui para ver.

 "O espaço, a fronteira Final..."

"É um marco cientificamente, mas também historicamente. Essa é uma jornada exploratória (tão importante) como circunavegar o globo terrestre pela primeira vez ou pisar na lua. Essa é a primeira vez que começamos a explorar o espaço interestelar.", afirmou Stone.

John Grunsfeld (ao lado), chefe de missões científicas da Nasa, afirmou na apresentação do dia 12 que “a Voyager se aventurou além de onde qualquer sonda chegou, marcando um dos sucessos tecnológicos mais significativos da história da ciência”. 

Sempre ao ser indagado sobre o que virá agora, Ed Stone cita que “a Voyager nos ensinou a nos preparar para sermos surpreendidos”. As sondas 1 e 2 monitoraram Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, além de 48 das suas luas. Já revelaram a atmosfera profunda e nebulosa de Titã, os vulcões de Io, o campo incomum magnético de Urano e os gêiseres de Tritão, além do mundo gelado que orbita Netuno, naquela que é considerada a missão mais bem-sucedida da história espacial". 

Olhando para o céu
A partir de nosso ponto de vista, a sonda Voyager ocupa uma região minúscula no céu (tecnicamente, de comprimento igual a 0,5 arosegundos, o que, falando de maneira mais simples, equivale a uma área de fração de milímetro). Apesar de não ser visivel com nenhum tipo de instrumento ótico (por ser muito pequena, estar muito longe e não possuir superfícies refletoras de luz), o sinal de rádio que ela envia diariamente para a Terra pode ter sua origem determinada. Ao lado um mapa do céu que indica a origem do sinal da sonda (no detalhe minúsculo no canto direito inferior da ilustração). Essa montagem foi feita com os dados de uma rede de radiotelescópios muito sensível - o VLA.



Ao Trekkies (fãs de Jornada nas Estrelas)
A série de TV Jornada nas Estrelas está muito relacionado com a missão das sondas Voyagers. A voz do capitão Kirk no início de cada episódio narrava: "essas são as viagens da nave estelar Enterprise, prosseguindo em sua missão de explorar novos mundos, descobrir novas vidas, novas civilizações. audaciosamente indo aonde ninguém jamais esteve".

Foi exatamente assim que John Grunsfeld (chefe de missões científicas da Nasa) iniciou sua fala durante o anuncio feito no ultimo dia 12 sobre a conquista da Voyager. Essa é mais uma das influências de StarTrek no avanço das pesquisas espaciais... Assista ao video abaixo desse momento:

Mesmo sendo em inglês, dá para entender como essa frase de abertura de Jornada nas Estrelas se adequou perfeitamente ao momento desse anuncio?

Esse foi um dos motivos que utilizei como título de cada parte desse post trechos dessa narrativa inicial de Jornada nas Estrelas (prestou atenção? agora que você sabe o que ela significa, reveja o post...)

Há ainda outros dois momentos que StarTrek se vinculam à história das Voyagers:

* no primeiro filme da Série (Jornadas Nas Estrelas - o filme, gravado em 1979), que se passa no final século 23, o capitão Kirk conduz a nave Enterprise para abordar uma nave que vinha em direção da Terra. Durante a viagem, descobrem que a nave na verdade era uma velha emissária que partiu de nosso planeta. Sabe quem era? Sim! a sonda Voyager 1 (Vger, ao lado), que foi encontrada por uma vida de inteligência superior, e a reenvia a Terra como uma resposta para os criadores. SENSACIONAL!!! Assista ao trailer do filme  - clique aqui.

* Startrek tem vários seriados diferentes... um deles é Jornada nas Estrelas - VOYAGER. Esses episódios foram filmados durante os anos 90. Narra a história da nave estelar Voyager (Sim, batizada em homenagem as sondas Voyages), que é acidentalmente   enviada para o outro lado da galáxia e tenta voltar para casa. Durante o trajeto de volta, explora cada local por onde passa, assim como as sondas originalmente.



As sondas carregam consigo uma fonte de energia suficiente para funcionarem até próximo de 2030... A cobertura da jornada nas estrelas dessas sondas você pode acompanhar através desse link do portal Space. Espero que as Voyagers continuem a maravilhar cientistas e o mundo por muito tempo. Desejo a elas uma VIDA LONGA E PRÓSPERA!




 Fontes dessa publicação:
 Estadão, Terra (fotos), Folha de São Paulo, Veja, Astronomy, Portal Space