Voyager 1 aproxima-se do marco de um dia-luz da Terra

• Espera-se que, em 18 de novembro, Voyager 1 alcance a distância de 16,09 bilhões de milhas da Terra — um dia-luz
• Em setembro, os engenheiros substituíram três dispositivos por outros que consomem menos energia, para prolongar o funcionamento dos instrumentos científicos restantes
• Após uma interrupção na comunicação em 18 e 19 de outubro, o sinal voltou em 20 de outubro; a causa do incidente ainda não foi determinada

A distância em que a espera por uma resposta levará dois dias

A Voyager 1 se aproxima de um marco que ilustra claramente a dimensão de sua jornada: em 18 de novembro, espera-se que a sonda esteja a 16,09 bilhões de milhas, ou 25,89 bilhões de quilômetros, da Terra. A luz leva 24 horas para percorrer essa distância, por isso ela é chamada de um dia-luz. Nenhum outro objeto criado por seres humanos havia chegado tão longe. Para a NASA, essa não é apenas uma data simbólica, mas também um lembrete da comunicação extremamente lenta com a sonda.

A velocidade da Voyager 1 no espaço interestelar é de aproximadamente 38.000 milhas por hora, ou 61.155 quilômetros por hora. Apesar desse movimento, a sonda não consegue trocar dados rapidamente com a Terra: o sinal de rádio se propaga à velocidade da luz, e um comando levará cerca de um dia para chegar à sonda. O sinal de resposta exigirá mais cerca de 24 horas. Assim, mesmo quando a comunicação está estabelecida, passam-se cerca de dois dias entre o envio de um comando e o recebimento da resposta.

A sonda deixou a Terra em 1977 e passou quase cinco décadas no espaço. Ela e a Voyager 2 cruzaram a fronteira da heliosfera — uma vasta região de partículas e campos magnéticos criada pelo Sol — e chegaram ao espaço interestelar. Essas sondas continuam sendo as únicas que exploraram diretamente o ambiente além da heliosfera. Por isso, suas medições são importantes não apenas como continuação de uma missão de longa data: atualmente, não há outras missões capazes de coletar dados nessa região remota.

Economia de energia para uma sonda com quase meio século

Em setembro, a equipe da Voyager concluiu uma operação para reduzir o consumo de energia da sonda. Os engenheiros substituíram três dispositivos por alternativas que exigem menos eletricidade; outros três ajudam a manter a temperatura adequada. O trabalho recebeu o apelido informal de «Grande Explosão» e exigiu vários meses de preparação. As substituições foram feitas ao mesmo tempo para reduzir o consumo de energia e preservar a distribuição correta do calor no interior da sonda, apesar do frio extremo do espaço.

Essa sequência de ações foi necessária devido à configuração do sistema de aquecimento: os seis dispositivos envolvidos ajudam a manter a temperatura no interior da sonda. Segundo a NASA, os três elementos originais precisavam ser substituídos em conjunto, e não separadamente, para não comprometer o equilíbrio térmico. A operação na Voyager 1 foi realizada cerca de seis semanas depois de um procedimento semelhante na Voyager 2. A NASA espera que a atualização prolongue a vida útil dos instrumentos científicos restantes da Voyager 1 e permita coletar dados do espaço interestelar por mais tempo.

As duas sondas obtêm eletricidade de geradores termoelétricos de radioisótopos. Eles usam o calor liberado pelo decaimento radioativo do plutônio e o convertem em energia elétrica. À medida que esse processo continua, a potência disponível das sondas diminui: cada uma perde cerca de quatro watts de potência gerada por ano. Após quase 50 anos, essa redução gradual deixou aos engenheiros uma margem muito pequena. A NASA já desligou equipamentos que deixaram de ser necessários para a atual etapa da missão, a fim de manter em funcionamento os sistemas restantes.

Interrupção da comunicação e comutação automática para o sistema de reserva

Quando a Voyager 1 foi lançada, em 1977, levava a bordo dez instrumentos científicos. Alguns foram desligados após a conclusão dos sobrevoos dos planetas exteriores; outros continuaram a explorar regiões cada vez mais distantes do espaço. A reserva limitada de energia já obrigou a NASA, nos últimos anos, a desligar dois instrumentos científicos. Neste contexto, manter os restantes instrumentos em funcionamento tem importância prática: eles permitem continuar a observar diretamente o ambiente para lá da heliosfera, para onde ainda não foram enviados outros veículos para fazer medições.

Antes de realizar o «Grande Estrondo», a NASA poderia ter de desligar mais um instrumento da Voyager 1 já no verão de 2027. A poupança de energia bem-sucedida deverá adiar essa possibilidade, mas a fonte não afirma que a modernização garanta o funcionamento de todos os instrumentos até uma data específica. Os geradores continuam a perder potência, e a sonda, que tem quase cinquenta anos, poderá enfrentar novas dificuldades técnicas. Portanto, trata-se de prolongar as capacidades da missão, não de eliminar as limitações relacionadas com o fornecimento de energia.

Paralelamente, os engenheiros estão a investigar uma interrupção nas comunicações ocorrida a 18 e 19 de outubro. Durante duas sessões programadas, com 24 horas de intervalo, a Deep Space Network não recebeu o sinal de rádio da Voyager 1. Após duas tentativas sem sucesso, o sinal reapareceu inesperadamente a 20 de outubro — cerca de 48 horas depois do início da interrupção. Segundo a NASA, desde então as comunicações mantiveram-se, e os especialistas enviaram comandos à sonda para investigar o que aconteceu.

O que significa o marco de um dia-luz

A Deep Space Network é um sistema de grandes antenas de rádio instaladas em três locais espalhados pelo mundo. Permite à NASA trocar sinais com sondas que operam perto da Lua e a distâncias muito maiores. Durante o incidente, a Voyager 1 encontrava-se a cerca de 16 mil milhões de milhas, ou 24 mil milhões de quilómetros, da Terra. A fonte não especifica o que levou à ausência de sinal nas duas sessões. Por isso, o restabelecimento do contacto não pode ainda ser considerado uma explicação definitiva para a falha.

Durante a análise, os engenheiros descobriram que um conjunto de propulsores de controle de atitude da Voyager 1 tinha deixado de funcionar, e a sonda ativou automaticamente os propulsores de reserva. A comutação faz parte do sistema de proteção contra falhas: os computadores de bordo podem identificar um possível problema, recorrer ao equipamento de reserva, estabilizar a sonda e suspender as operações normais. Isso dá à equipe em Terra tempo para avaliar o estado da sonda e decidir os próximos passos. No entanto, a NASA ainda não determinou se essa falha foi a causa da perda de comunicação.

O gerente da missão Voyager no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Karim Badaruddin, observou que a equipe está vendo esse comportamento da sonda pela primeira vez, mas que, nesta fase da missão, é preciso esperar o inesperado. Ele também expressou alívio com o restabelecimento da comunicação e vontade de entender a causa do ocorrido. O próximo marco importante — a chegada à distância de um dia-luz, prevista para 18 de novembro — não elimina essa incerteza: a sonda continua funcionando, mas sua energia é limitada, e a investigação do incidente ainda está em andamento.

Fonte: ScienceDaily