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Sonda Voyager 2 penetra espaço interestelar*

Espaçonave está a 18 bilhões de quilômetros da Terra e operadores da missão ainda podem se comunicar com a Voyager 2. Com os sinais se movendo-se à velocidade da luz, leva cerca de 16,5 horas para viajarem da espaçonave até a Terra.

Esta ilustração mostra a posição das sondas Voyager 1 e Voyager 2 da NASA, fora da heliosfera, uma bolha protetora criada pelo Sol que se estende bem além da órbita de Plutão.

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Pela segunda vez na história, um objeto feito pelo homem alcançou o espaço entre as estrelas. A sonda Voyager 2 da NASA agora saiu da heliosfera - a bolha protetora de partículas e campos magnéticos criados pelo Sol.

Os membros da equipe Voyager da NASA discutiram as descobertas em uma entrevista coletiva, na reunião da União Geofísica Americana (AGU) em Washington, em 10/12.

Comparando dados de diferentes instrumentos a bordo da espaçonave pioneira, cientistas da missão determinaram que a sonda atravessou a borda externa da heliosfera em 5 de novembro. Essa fronteira, chamada de heliopausa, é onde o vento solar tênue e quente encontra o meio interestelar frio e denso. Sua gêmea, a sonda Voyager 1, cruzou esse limite em 2012, mas a Voyager 2 carrega um instrumento de trabalho que fornecerá as primeiras observações do tipo sobre a natureza desse portal no espaço interestelar.

A Voyager 2 está agora a pouco mais de 18 bilhões de quilômetros da Terra. Os operadores da missão ainda podem se comunicar com a Voyager 2 ao entrar nesta nova fase de sua jornada, mas a informação - movendo-se à velocidade da luz - leva cerca de 16,5 horas para viajar da espaçonave até a Terra. Em comparação, a luz viajando do Sol leva cerca de oito minutos para chegar à Terra.

A evidência mais convincente da saída da Voyager 2 da heliosfera veio do seu experimento científico de plasma a bordo, o PLS, um instrumento que parou de funcionar na Voyager 1 em 1980, muito antes de a sonda atravessar a heliopausa.

Até recentemente, o espaço ao redor da Voyager 2 era preenchido predominantemente com plasma fluindo do nosso sol. Este fluxo, chamado de vento solar, cria uma bolha - a heliosfera - que envolve os planetas no nosso sistema solar. O PLS usa a corrente elétrica do plasma para detectar a velocidade, densidade, temperatura, pressão e fluxo do vento solar.

O PLS a bordo da Voyager 2 observou um declínio acentuado na velocidade das partículas do vento solar em 5 de novembro. Desde aquela data, o instrumento de plasma não observou nenhum fluxo de vento solar no ambiente em torno da Voyager 2, o que faz cientistas da missão confiarem que a sonda deixou a heliosfera.

Além dos dados sobre o plasma, os membros da equipe científica da Voyager verificaram evidências de outros três instrumentos a bordo: o subsistema de raios cósmicos; o instrumento de partículas de baixa energia e o magnetômetro. Todos são consistentes com a conclusão de que a Voyager 2 cruzou a heliopausa.

Os membros da equipe Voyager estão ansiosos para continuar estudando os dados desses outros instrumentos de bordo para obter uma imagem mais clara do ambiente pelo qual a Voyager 2 está viajando.

O conjunto de gráficos à esquerda ilustra a queda na corrente elétrica detectada em três direções pelo experimento científico de plasma (PLS) da Voyager 2 (acima) para os níveis de fundo. O conjunto se encontra entre os principais dados que mostram que a Voyager 2 entrou no espaço interestelar em novembro de 2018.

Experiência científica de plasma da Voyager 2 (PLS)

"Ainda há muito o que aprender sobre a região do espaço interestelar imediatamente além da heliopausa", disse Ed Stone, cientista do projeto Voyager que trabalha na Caltech, em Pasadena, Califórnia.

Juntas, as duas sondas Voyagers fornecem um vislumbre detalhado de como a nossa heliosfera interage com o constante vento interestelar que flui do além. Suas observações complementam os dados do Interstellar Boundary Explorer (IBEX) da NASA, numa missão que está detectando remotamente esse limite.

A NASA está também preparando uma missão adicional - o próximo Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), devido ao lançamento em 2024 - para capitalizar sobre as observações dos exploradores.

"A Voyager tem um lugar muito especial para nós em nossa frota de heliofísica", disse Nicola Fox, diretor da Divisão de Heliofísica da sede da NASA. “Nossos estudos começam no Sol e se estendem a tudo o que o vento solar toca. Fazer com que as Voyagers enviem informações sobre o limite da influência do Sol nos dá um vislumbre sem precedentes de um território verdadeiramente inexplorado”, disse Fox.

Enquanto deixaram a heliosfera, as Voyagers 1 e 2 ainda não saíram do Sistema Solar e não partirão tão cedo. O limite do Sistema Solar é considerado além da borda externa da Nuvem de Oort, uma coleção de pequenos objetos que ainda estão sob a influência da gravidade solar.

A largura da Nuvem Oort não é conhecida com precisão, mas estima-se que comece em cerca de 1.000 unidades astronômicas (UA) do Sol e se estenda a cerca de 100.000 UA. Uma UA é a distância do Sol à Terra. Levará cerca de 300 anos para a Voyager 2 alcançar a borda interna da Nuvem de Oort e possivelmente 30.000 anos para voar além dela.

As sondas Voyagers são alimentadas usando o calor do decaimento do material radioativo, contido em um dispositivo chamado gerador térmico de radioisótopo (RTG). A potência de saída dos RTGs diminui em cerca de quatro watts por ano, o que significa que várias partes das Voyagers, incluindo as câmeras de ambas as espaçonaves, foram desligadas ao longo do tempo para preservar a energia.

"Acho que estamos todos felizes e aliviados que as sondas Voyagers operaram o suficiente para superar esse marco. É isso que todos esperávamos. Agora estamos ansiosos para o que poderemos aprender com as duas sondas fora da heliopausa”, disse Suzanne Dodd, gerente de projeto da Voyager no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, em Pasadena, Califórnia.

A Voyager 2 foi lançada em 1977, exatamente 16 dias antes da Voyager 1, e ambas viajaram muito além de seus destinos originais. A espaçonave foi construída para durar cinco anos e realizar estudos das proximidades de Júpiter e Saturno. No entanto, enquanto a missão continuava, fizeram também sobrevoos adicionais nos dois planetas gigantes, Urano e Netuno.

Quando a espaçonave voou pelo Sistema Solar, a reprogramação por controle remoto foi usada para dotar as Voyagers com mais capacidades do que possuíam quando saíram da Terra. Assim, a missão que era para dois planetas se tornou uma missão para quatro planetas. Seus cinco anos de expectativa de vida se estenderam até 41 anos, tornando a Voyager 2 na missão mais longa da NASA.

A história da Voyager impactou não só gerações de cientistas e engenheiros atuais e futuros, mas também a cultura da Terra, incluindo cinema, arte e música. Cada espaçonave carrega um registro dourado de sons, imagens e mensagens da Terra. Como a espaçonave poderia durar bilhões de anos, essas cápsulas circulares do tempo poderão, um dia no futuro, se tornar os únicos vestígios existentes da civilização humana.

Os controladores da missão Voyager se comunicam com as sondas usando o Deep Space Network (DSN) da NASA um sistema global de comunicação com espaçonaves interplanetárias. O DSN consiste em três grupos de antenas em Goldstone, na Califórnia; Madri, na Espanha; e Canberra, na Austrália.

A missão interestelar Voyager é parte do Observatório do Sistema Heliofísico da NASA, patrocinado pela Divisão de Heliofísica da Diretoria de Missão Científica da NASA em Washington.

O JPL construiu e opera a nave espacial Voyager. O DSN da NASA, gerenciado pelo JPL, é uma rede internacional de antenas que suporta missões de espaçonaves interplanetárias e observações de astronomia de rádio e radar para a exploração do sistema solar e do universo. A rede também suporta missões de órbita terrestre selecionadas.

A Organização Científica e de Pesquisa Industrial da Commonwealth, Agência Nacional de Ciência da Austrália, opera tanto o Complexo de Comunicação do Espaço Canberra, parte integrante do DSN, quanto o Parkes Observatory, que a NASA usa para fazer downlink de dados da Voyager 2, desde 8 de novembro de 2018.

* Informações da NASA, com tradução de Pepe Chaves, para Via Fanzine e ASTROvia.

10/12/2018

- Imagens: NASA/JPL-Caltech/MIT.

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