OKEANOS – Uma missão que teria retornado amostras dos asteróides troianos

Levar uma missão ao ponto de ser oficialmente aceita para lançamento é uma provação. No entanto, mesmo quando não são seleccionados para implementação, as suas ideias e, em alguns casos, as suas tecnologias, podem sobreviver noutras missões. Esse foi o caso do projeto Oversize Kite-craft for Exploration and AstroNautics in the Outer Solar system (OKEANOS), originalmente planejado como uma missão da Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA). Apesar de não receber financiamento para completar toda a sua missão, a equipe do projeto divulgou um documento que detalha o plano original da missão, e alguns desses planos foram incorporados a outras missões que ainda estão em desenvolvimento.

OKEANOS procurou aproveitar o sucesso da JAXA no retorno de amostras de asteróides para a Terra. Sua missão mais conhecida nesse sentido foi a Hayabusa-2, que retornou amostras do asteroide Ryugu em 2020 e tem sido objeto de dezenas de artigos científicos desde então. Ryugu é um asteroide próximo da Terra, o que significa que suas origens no sistema solar são dramaticamente diferentes das de outros asteroides mais distantes do Sol, que é onde o OKEANOS entrou.

O plano original para OKEANOS era lançar uma missão de retorno de amostra a um dos asteróides troianos de Júpiter que ficam nos pontos de Lagrange na frente e atrás de Juptier e seu caminho orbital. Os cientistas acreditam que estes asteroides se originaram fora da órbita de Netuno, no cinturão de Kuiper, mas foram aproximados do Sol devido a flutuações gravitacionais causadas pela migração dos planetas gigantes gasosos. Uma vez que conteriam pistas sobre o início do sistema solar, os astrónomos estão interessados ​​na sua composição, e alguns entusiastas da exploração espacial estão interessados ​​nos materiais que detêm para fins de utilização de recursos in-situ. Mas até agora, nenhuma missão os visitou.

Isso está prestes a mudar com Lucy, uma missão da NASA lançada em 2021 para visitá-los. No entanto, Lucy simplesmente fará observações remotas e não terá o equipamento para amostrá-las diretamente, muito menos para devolver uma amostra à Terra. A equipe do projeto esperava que a OKEANOS fizesse exatamente isso.

Várias novas tecnologias seriam utilizadas para permitir os objectivos científicos da OKEANOS. Uma das mais interessantes foi uma combinação de vela solar e propulsão iônica conhecida como vela de energia solar. Uma vela de energia solar combina a energia solar de uma vela solar com coletores solares fotovoltaicos flexíveis que podem coletar uma quantidade significativa de energia enquanto implantados em uma configuração semelhante a uma vela. A JAXA também testou com sucesso um sistema semelhante com a sua missão IKAROS, demonstrando a tecnologia em 2010.

Como as velas solares têm um pequeno impulso perto de Júpiter, o OKEANOS depende inteiramente de um motor iônico e simplesmente lança suas “velas” para implantar os painéis solares que coletam energia para alimentar o propulsor iônico. Mas assim que chegasse ao seu destino, utilizaria a sua segunda tecnologia interessante – um módulo de aterragem.

As duas principais missões de retorno de amostras de asteroides – OSIRIS-REx e Hayabusa-2 – pousaram diretamente na superfície de seus respectivos asteroides. No entanto, houve sondas implantadas que pelo menos tentaram aterrar num asteróide – Philae, a sonda que acompanhou a missão Rosetta da ESA, é provavelmente a mais famosa. Mas nunca antes uma missão tentou aterrar um módulo de aterragem, recolher uma amostra e devolvê-la a uma “nave-mãe” que transportaria então essa amostra de volta à Terra. Fazer isso nos asteróides de Tróia adicionaria um novo nível de dificuldade de atraso significativo nas comunicações, dificultando a solução de quaisquer problemas com a missão.

Dado o histórico da JAXA, parecia provável que eles conseguiriam superar esse desafio técnico. No entanto, a missão nunca foi totalmente financiada devido a uma “questão de custo”, segundo o jornal. A JAXA selecionou um projeto conhecido como LiteBIRD para estudar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas como sua missão de grande porte para esta década. Apesar disso, os detalhes técnicos de alguns dos instrumentos foram descritos em outros artigos, e a equipe do projeto está confiante de que futuras missões de retorno de amostras de asteroides adotarão pelo menos alguns deles. Certamente veremos mais deles no futuro, à medida que cresce o interesse em compreender as raízes do nosso sistema solar e como podemos utilizar os recursos prontamente disponíveis nos asteróides.

Saber mais:
Takao et al. – Exemplo de sistema de retorno de OKEANOS – a vela movida a energia solar para a exploração do Trojan de Júpiter
UT – Lucy adiciona outro asteróide à sua lista de sobrevoo
UT – Câmera de separação tira imagens completas e ‘filme’ da IKAROS Solar Sail
UT – Pequenos fragmentos de um asteróide de 4 bilhões de anos revelam sua história

Imagem principal:
Imagens conceituais da missão OKEANOS.
Crédito – Takao et al.