Para cientistas e groupies de Jupiter (como eu), o final real do quarto de julho ocorreu um pouco após o indicador oficial dos fogos de artifício. Na segunda-feira às 20h53, horário local, uma sala cheia de cientistas da Nasa no Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, Califórnia, explodiu depois que a sonda Juno da NASA conseguiu entrar em órbita ao redor de Júpiter. A entrada triunfante demorou a chegar: esperamos quase cinco anos pela próxima chance de nos aproximarmos pessoalmente do maior planeta do nosso sistema solar.
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Juno é a nona espaçonave a ver Júpiter de perto, mas apenas o segundo a entrar em órbita ao redor dele. O primeiro foi o Galileo, que orbitou Jupiter de 1995 a 2003. Desde então, fizemos algumas ótimas observações graças à Cassini e à New Horizons - ambas com Jupiter fly-bys -, mas Juno promete fornecer a mais íntima espiada -off sistema Jovian ainda.
Os principais objetivos científicos de Juno são estudar a atmosfera e a magnetosfera de Júpiter e sondar seu interior ilusório para entender melhor como o gigante de gás originalmente se formou. Uma das maiores questões que espera responder: Júpiter tem um núcleo e, em caso afirmativo, de que é feito? Não é coincidência que a sonda tenha o nome da esposa do deus romano Júpiter (conhecida pelos gregos como Hera e Zeus, respectivamente). Juno, a deusa, podia ver através das nuvens que Júpiter se envolvia para evitar que ela descobrisse sua malícia. Enquanto isso, o Juno da NASA é equipado com instrumentos projetados para penetrar nas espessas camadas de nuvens de Júpiter e revelar o mundo por baixo.
Lançada em agosto de 2011, a espaçonave Juno viajou um total de 1.740 milhões de milhas da Terra até Júpiter, circulando ao redor do sol uma vez e meia a caminho e recebendo uma assistência gravitacional final da Terra em outubro de 2013. Agora, quase cinco anos depois chegou oficialmente ao seu destino final. Na época de sua chegada, Juno estava voando através do sistema solar a mais de 150.000 milhas por hora, tornando-se um dos objetos mais rápidos já feitos pelo homem.
Desacelerar uma espaçonave o suficiente para derrubar uma órbita precisa em torno de Júpiter não é tarefa fácil. A inserção orbitária de Júpiter (JOI) exigiu que Juno executasse uma série de manobras autônomas quase perfeitas ao longo de um período de três horas. Primeiro, a espaçonave girou na posição. Em seguida, ele acionou seu motor principal por 35 minutos, diminuindo sua velocidade em mais de 1.200 milhas por hora e permitindo que ele fosse capturado por Júpiter em uma órbita de 53, 5 dias.
Tornar as coisas mais complicadas - e muito mais estressante, de acordo com o Princípio Investigador Scott Bolton - foi o fato de que Juno teve que se afastar do sol e da energia solar que ele fornece durante a vigência do JOI. Pior, afastar-se do Sol também significava voltar-se para Júpiter e, mais especificamente, para o anel de Júpiter - uma fonte perigosa de partículas de poeira que poderiam ter desligado o motor de Juno se ele tivesse atingido diretamente.
Além de tudo isso, Juno estava operando com energia da bateria durante a maior parte do processo - mais de uma hora e meia - enquanto todos no controle da missão prendiam a respiração, esperando cada bip da nave espacial que significava que tudo estava bem. Das 18:13 PST às 21:16 PST, Juno trocou todas as transmissões de sua antena de alto ganho para suas antenas de médio e baixo ganho, o que significa que parou de enviar dados detalhados e em vez disso se comunicou apenas em tons.
Alguns tons estavam em intervalos regulares para indicar “status nominal”, enquanto outros estavam em frequências e durações específicas para sinalizar o início ou o fim dos eventos programados. Cada tom levou aproximadamente 48 minutos para percorrer 540 milhões de milhas entre Juno e Terra durante esse período crítico. "Quando recebemos o tom (no final dos 35 minutos de queimadura do JOI), isso será música para os meus ouvidos, porque significa que estamos exatamente onde queremos estar", disse Rick Nybakken, gerente de projeto da Juno no JPL, na conferência de imprensa segunda-feira de manhã.
Na sala de imprensa, cientistas e jornalistas acompanharam a Deep Space Network da NASA, que visualizou as transmissões de Juno para a antena Goldstone da NASA localizada no Deserto de Mojave, assegurando-nos que as coisas estavam indo conforme o planejado. Na conferência de imprensa de inserção pós-orbital, Nybakken falou novamente desses tons: “Hoje à noite em tons, Juno cantou para nós e foi uma canção de perfeição.”
Agora que Juno realizou com sucesso suas manobras de inserção, completará duas órbitas de 53, 5 dias e então fará a transição para uma órbita de 14 dias, onde permanecerá até que sua missão termine em fevereiro de 2018. Durante as duas órbitas mais longas, testará todas as órbitas os instrumentos a bordo do Juno antes de entrarem no modo científico oficial pelo restante da missão.
Depois de dar zoom diretamente no gigante planetário, Juno agora girou em torno de Júpiter em uma órbita polar e está se afastando dele. Cerca de 50 dias a partir de agora, será iniciada outra abordagem mais próxima, que é quando as primeiras imagens detalhadas devem começar a aparecer. “Nossa fase de coleta oficial de ciência começa em outubro, mas descobrimos uma maneira de coletar dados muito mais cedo do que isso ”, disse Bolton. “Que quando você está falando sobre o maior corpo planetário do sistema solar é uma coisa muito boa. Há muito para ver e fazer aqui. ”
Juno é uma missão emocionante de firsts. É a espaçonave mais distante movida a energia solar, enviada pela Terra, e a primeira a operar no sistema solar externo (todas as outras foram movidas a energia nuclear). Na distância de Júpiter do Sol, os painéis solares de Juno recebem apenas 1/25 da luz do Sol que receberiam na órbita da Terra. Para compensar isso, cada uma das três matrizes solares da espaçonave tem 24 metros quadrados de área, dando a Juno uma “envergadura” de mais de 20 metros e uma pegada próxima do tamanho de uma quadra de basquete.
Juno é também a primeira missão projetada para sobreviver e operar no coração dos cinturões de radiação de Júpiter, que são melhor descritos como os cinturões de Van Allen da Terra em esteróides. Durante cada órbita, Juno passará pelas mais fortes zonas de radiação não uma, mas duas vezes, cruzando dentro da magnetosfera para obter os dados de que precisa. Para permitir que a espaçonave e seus instrumentos sensíveis sobrevivam a esse ambiente hostil, Juno é a primeira missão a abrigar seus instrumentos em um cofre de radiação de titânio. Sem essa proteção essencial, Juno receberia “a radiação equivalente a 100 milhões de raios-x odontológicos a cada ano”, nas palavras de Heidi Becker, Juno Radiation Monitoring Investigation Lead.
Mesmo com a abóbada de titânio “os elétrons de maior energia irão penetrar na barreira, criando um jato de fótons e partículas secundárias”, explicou Becker. “O bombardeio constante romperá os laços atômicos dos eletrônicos de Juno” - daí a vida útil limitada da Juno. Mas, por enquanto, os cientistas estão aproveitando o alvorecer da residência de Juno em torno de Júpiter, enquanto damos mais um passo no caminho em que Galileu Galilei nos iniciou há mais de 400 anos.
