MESSENGER to Mercury

Superfície do planeta Mercúrio tirada pelos instrumentos a bordo da sonda MESSENGER. (Fonte: NASA)

A missão MESSENGER, ao contrário do programa que utilizamos frequentemente no pc, é uma sonda espacial da NASA, que foi enviada para o planeta Mercúrio. O seu acrónimo resulta dos principais objectivos da missão: MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging. A sonda foi lançada do Cape Canaveral por um Boeing Delta II e realizou uma primeira passagem (flyby) sobre o planeta, a 14 de Janeiro deste ano. A próxima passagem será em Outubro e a sonda entrará em órbita definitiva em Setembro de 2009. Neste flyby viajou a cerca de 200 km da superfície do planeta.

Os resultados deste primeiro flybly sobre a superfície de Mercúrio deixaram os cientistas estupefactos: (i) descobriu-se água na exosfera do planeta; (ii) existência de vulcanismo no passado (revelado pela existência de enormes planícies de lava solidificada) e (iii) comprovou-se a existência de um núcleo no estado líquido, prova de que o planeta ainda guarda algum calor residual, ainda resultante dos tempos da formação do sistema solar.

A superfície de Mercúrio nunca antes observada foi revelada pela sonda MESSENGER. Apesar de mostrar parecenças com a Lua o planeta Mercúrio apresenta muitas diferenças mesmo com os restantes planetas terrestres. Uma delas é a existência de uma magnetosfera e de um núcleo de grandes dimensões. Os núcleos dos outros planetas encontram-se correlacionados similarmente com a restante estrutura.

(Fonte: NASA)

A missão tem como principais objectivos a cartografia do planeta, o estudo da magnetosfera e da exosfera bem como a natureza da sua história geológica. Um dos aspectos que mais intriga os cientistas é a existência de um grande núcleo no interior do planeta, cujas dimensões são proporcionalmente exageradas em relação ao resto da sua estrutura. A presença de magnetismo comparável com o terrestre é também motivo de estudo - Mercúrio é único planeta terrestre (além da Terra) que possui uma magnetosfera que desvia o vento solar da superfície do planeta. A sonda também encontra-se equipada para estudar a composição química da superfície de Mercúrio.

A missão terá a duração de um ano. A sonda, antes de orbitar o planeta Mercúrio, necessita de se posicionar. A primeira coisa a ter em conta é a imensa gravidade do Sol e a quantidade de energia dispendida com o trajecto da sonda desde a Terra. Para diminuir a quantidade de energia necessária para a sonda recorreu-se a um sistema de 'catapultas'. Passo a explicar: utilizando a gravidade de um planeta próximo é possível acelerar uma sonda - ou qualquer outro objecto - sem custos de energia. Os astrónomos definem este conceito de impulso gravitacional e é muito utilizado nas sondas que exploram o Sistema Solar. O outro problema reside também na poupança de energia, mas por outra característica: qualquer objecto que se aproxime do Sol sofre uma aceleração da velocidade, exactamente devido à sua gravidade imensa. Como a energia necessária para realizar um 'travão' seria muito elevada - os cientistas recorreram a este sistema de passagens de forma a que a sonda não viage 'directamente', mas sim indirectamente até Mercúrio. O resultado é uma poupança de energia compensada com o impulso gravitacional que torna viável o conceito. Vejamos a próxima imagem.

Trajectória da sonda MESSENGER com as suas passagens pelos planetas Terra, Vénus e Mercúrio, respectivamente. Desde o lançamento da sonda até esta entrar em órbita do planeta Mercúrio decorrerão cerca de 5 anos. (Fonte: NASA)

Todo este sistema é ainda mais complexo porque esta 'assistência de gravidade' cedida pelos três planetas: Terra, Vénus e Mercúrio, permite que a sonda adeque a inclinação, raio e forma da órbita à de Mercúrio, ao mesmo tempo que impede que esta se despenhe contra o Sol ou entre numa órbita caótica.

A sonda após ter sido lançada na Terra sobrevoou o sistema Terra-Lua e Vénus, este último duas vezes. Depois deste primeiro flyby, a sonda entrará em orbita hermesiana (de Mercúrio) a partir de 29 de Setembro de 2009 a manter-se até, pelo menos, 18 de Março de 2011. Mas, antes, irá passar pelo planeta para obter mais um impulso gravitacional. Esse encontro será em Outubro e permitirá aos cientistas observar a restante parte do hemisfério que ainda não fora cartografado. A entrada definitiva da sonda em órbita encontrará o mesmo hemisfério iluminado pela luz do Sol. A sua órbita será elíptica de modo a que a sonda possa estudar os pólos de Mercúrio (os quais pensa-se conter reservatórios de gelo de água).

Bacia de Caloris no planeta Mercúrio. Os cientistas consideravam a possível dimensão da Bacia uma vez que ainda não se encontrava totalmente cartografada. As planícies em Mercúrio diferem dos 'mares' lunares porque possuem muitas crateras entre si, não podendo formar amplas áreas como na Lua. Outra característica do planeta é a presença de cordilheiras formadas pela constrição do mesmo, por consequência do arrefecimento planetário. (Fonte: NASA)

A sonda MESSENGER é a primeira sonda a visitar o planeta desde que a sonda Mariner 10 (também da NASA) o orbitou 3 vezes, entre 1974 e 1975. A sonda cartografou menos de metade da superfície do planeta (cerca de 45%) e deixou muitos mistérios por resolver aos quais os cientistas esperam obter resposta agora. A Agência Espacial Europeia e a JAXA (Agência Espacial Japonesa, Japanese Aerospace Exploration Agency) esperam lançar a sonda BepiColombo em 2012 ou 2013. O consórcio europeu e nipónico espera atingir o seu objectivo em 2019. Mais uma vitória para os americanos e a sua agência espacial.