A primeira nave espacial a usar assistência gravitacional foi a Mariner 10 da NASA em 1974. Ela usou uma assistência gravitacional de Vênus para chegar a Mercúrio. Agora, a manobra de assistência gravitacional é uma parte crucial da viagem espacial moderna.
A mais recente nave espacial a usar assistência gravitacional é a nave espacial JUICE da ESA.
A Agência Espacial Europeia (ESA) lançou sua nave espacial JUICE em 14 de abril de 2023. Seu destino final é o sistema joviano e suas luas geladas, Europa, Calisto e Ganimedes. Mas é uma longa jornada, e a nave espacial pegou um atalho viajando perto da Terra e da Lua e usando sua gravidade para ganhar impulso e mudar a trajetória.
É a primeira nave espacial a usar a Terra e a Lua como estilingue gravitacional e capturou algumas imagens para compartilhar conosco.
JUICE significa Explorador das luas geladas de Júpitere está em uma missão para estudar três luas com oceanos suspeitos enterrados sob camadas de gelo. Ele tem um longo caminho a percorrer, e em missões de longa duração, o uso econômico de propelente é crítico. Esta manobra de estilingue Terra-lunar é toda sobre economizar propelente.
“O sobrevoo assistido pela gravidade foi perfeito, tudo ocorreu sem problemas e ficamos emocionados ao ver o Juice retornando tão perto da Terra”, disse Ignacio Tanco, gerente de operações da nave espacial para a missão.
Em sua aproximação mais próxima da Terra, o JUICE passou sobre o sudeste da Ásia e o Oceano Pacífico a apenas 6.840 km (4.250 milhas) de altitude. Foi uma manobra arriscada, mas que economizou à missão entre 100 e 150 kg de propelente.
Este sobrevoo lunar-Terra não é a única manobra assistida por gravidade da JUICE. Em agosto do ano que vem, ela passará por Vênus, e em 26 de setembro e janeiro de 2029, ela passará pela Terra. Todas essas manobras assistidas por gravidade darão à JUICE impulso para sua jornada até Júpiter. A JUICE chegará a Júpiter em 2031, e por causa de todas essas manobras, ela terá mais propulsor quando chegar lá.
“Graças à navegação muito precisa da equipe de Dinâmica de Voo da ESA, conseguimos usar apenas uma pequena fração do propelente reservado para este sobrevoo. Isso aumentará as margens que mantemos para um dia chuvoso, ou para estender a missão científica quando chegarmos a Júpiter”, disse Ignacio Tanco, Gerente de Operações de Naves Espaciais para a missão JUICE.
Os orbitadores modernos estão cheios de instrumentos científicos, antenas e câmeras. O JUICE não é exceção. Entre todos os seus instrumentos e câmeras científicas, ele carrega duas câmeras de monitoramento chamadas JMCs, ou JUICE Monitoring Cameras. Elas são câmeras de 1024×1024 pixels com diferentes campos de visão. O trabalho delas é monitorar os booms e antenas da espaçonave, e o trabalho delas era especialmente crítico quando eram implantadas após o lançamento.
Durante o sobrevoo, a JUICE usou seus JMCs para capturar imagens da Terra e da Lua.
ESA/Juice/JMC. AGRADECIMENTOS: Simeon Schmauß e Mark McCaughrean. LICENÇA: CC BY-SA 3.0 IGO
Ele também usou oito de seus dez instrumentos para coletar dados científicos da Terra e todos os dez para a Lua.
“O momento e a localização deste sobrevoo duplo nos permitem estudar minuciosamente o comportamento dos instrumentos do Juice”, explica Claire Vallat, cientista de operações do Juice.
A principal câmera científica do JUICE é a JANUS, uma câmera óptica de alta resolução. Sua função é capturar imagens detalhadas da superfície de Ganimedes, Calisto e Europa. A equipe do JUICE usou a JANUS para capturar mais de 400 visões preliminares da Terra e a Lua.
“Após mais de 12 anos de trabalho para propor, construir e verificar o instrumento, esta é a primeira oportunidade de ver em primeira mão dados semelhantes aos que adquiriremos no sistema de Júpiter a partir de 2031”, diz Pasquale Palumbo, pesquisador do INAF em Roma e principal investigador da equipe que projetou, testou e calibrou a câmera Janus.
“Embora o sobrevoo tenha sido planejado exclusivamente para facilitar a viagem interplanetária até Júpiter, todos os instrumentos a bordo da sonda aproveitaram a passagem perto da Lua e da Terra para adquirir dados, testar operações e técnicas de processamento com a vantagem de já saber o que estávamos observando”, disse Palumbo.
Essas imagens das primeiras missões estão aguçando nosso apetite para quando a verdadeira diversão começará em sete anos. JUICE chegará ao sistema Joviano em julho de 2031 e fará 35 sobrevoos nas luas geladas do gigante gasoso. Então, em dezembro de 2034, entrará em órbita ao redor de Ganimedes.
Há evidências crescentes de que Europa, Ganimedes e Calisto têm oceanos quentes e salgados enterrados sob espessas camadas de gelo. Esses são os principais alvos em nossa busca por vida. Mas, enlouquecedoramente, não sabemos ao certo se eles poderiam sustentar vida ou mesmo se os oceanos são reais.
Espero que o JUICE possa nos dizer. Mas ele não pode fazer isso sem essas manobras arriscadas de missão inicial.
