Em novembro, relatamos como o impacto de um foguete chinês Longa Marcha na Lua criou uma cratera dupla incomum. Para que um único propulsor criasse uma cratera dupla, alguns pesquisadores pensaram que deveria haver uma carga útil adicional – talvez secreta – na extremidade dianteira do propulsor, oposta aos motores do foguete. Mas isso pode não ser necessariamente o caso.
Outros pesquisadores acham que a massa extra não era nada secreto, mas possivelmente uma estrutura inerte, como um adaptador de carga útil adicionado ao foguete para suportar a carga útil da missão primária.
Chang’e 5-T1 foi uma espaçonave robótica experimental, lançada em 23 de outubro de 2014, pela Administração Espacial Nacional da China (CNSA) para testar o projeto da cápsula de retorno planejada para uso na futura missão Chang’e 5, a primeira da China. sempre esforço de retorno de amostra. Chang’e 5 pousou na Lua em novembro de 2020 e coletou com sucesso amostras lunares da região do Oceano de Tempestades da Lua, com o contêiner pousando de volta à Terra em 16 de dezembro de 2020.
Antes de se envolver no primeiro esforço de devolução de amostras para o país (e o primeiro em mais de quarenta anos), a China queria testar os procedimentos e a sua cápsula de devolução de amostras. Esse foi um dos objetivos da missão 5 T-1.
“O foguete carregava um satélite ‘Módulo de Serviço’ com uma cápsula de retorno de amostra acoplada”, disse Phillip Stooke, professor emérito da Universidade de Western Ontario, em um e-mail para a Universe Today. “Seria necessária uma estrutura de suporte bastante substancial (chamada adaptador de carga útil) para apoiar a massa contra a vibração e aceleração do lançamento.”
Stooke explicou como o Módulo de Serviço voou ao redor da Lua e de volta à Terra, onde liberou a cápsula para testar sua capacidade de sobreviver à reentrada atmosférica. Em seguida, o Módulo de Serviço voltou ao ponto L2 Terra-Lua, permanecendo lá por alguns meses antes de entrar em uma órbita lunar baixa, possivelmente para realizar uma missão de mapeamento gravitacional. O Módulo de Serviço ainda está em órbita lunar.
“A combinação do Módulo de Serviço e da cápsula tinha uma massa de 2.500 kg – 2,5 toneladas”, disse Stooke, “então não pode simplesmente ficar em cima dos tanques de combustível do foguete. Não consigo adivinhar a massa (do adaptador de carga útil), mas seria bastante significativa.”
Os adaptadores de carga útil para cargas úteis de tamanho médio podem pesar de 135 kg (300 lbs.) a 225 kg (500 lbs) ou mais.
Chang’e 5-T1 também tinha cargas adicionais, mas elas eram pequenas (e sabia-se que estavam a bordo) e não conseguiam contabilizar a massa grande o suficiente para criar uma segunda cratera. As duas cargas úteis foram um pequeno experimento de exposição à radiação para bactérias e plantas, bem como a primeira carga comercial para a Lua chamada missão 4M (Manfred Memorial Moon Mission) para a empresa alemã de tecnologia espacial OHB System, em homenagem ao fundador da empresa, Manfred Fuchs, que morreu em 2014. Essa carga pesava apenas 14 quilos, mas continha dois instrumentos científicos: um radiofarol para testar uma nova abordagem para localização de naves espaciais e um dosímetro de radiação (fornecido pela empresa espanhola iC-Málaga) para medir continuamente os níveis de radiação. durante toda a viagem circunlunar do satélite. A missão 4M foi montada no compartimento de equipamentos do booster.
“Não haveria razão para suspeitar que o foguete tivesse qualquer outra coisa ligada a ele além do 4M e da eletrônica de voo usual”, disse cientista cidadão Scott TilleyQuem monitora as órbitas de satélites artificiais da Terra e da Lua. “Também haveria alguma massa extra para suportar o adaptador de carga útil e a estrutura relacionada para suportar a pilha de carga útil, o que provavelmente estava no limite das capacidades do foguete. Considere que esta é a primeira missão que eles lançaram em direção à Lua com carga empilhada. Provavelmente teria sido mais complexo montá-lo e protegê-lo do que as outras cargas úteis, que eram mais independentes.”
O debate em curso sobre a massa extra e o que ela poderia ser não teria acontecido se não fosse por duas coisas: a incomum cratera dupla criada pelo impacto deste propulsor e a negação por funcionários do Ministério das Relações Exteriores da China de que o lixo espacial e o impacto são provenientes de seu foguete . Eles insistem que o foguete Chang’e 5T-1 já queimou em sua viagem de retorno à Terra em 2014. No entanto, em 1º de março de 2022, o Comando Espacial do Departamento de Defesa dos EUA, que rastreia lixo espacial em órbita baixa da Terra, divulgou um declaração dizendo que o foguete da China de 2014 nunca saiu de órbita.
Além disso, as autoridades chinesas nunca comentaram sobre a natureza da cratera dupla.
A cratera foi fotografada pelo Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) da NASA.
“Normalmente, um foguete gasto tem massa concentrada na extremidade do motor; o resto do estágio do foguete consiste principalmente em um tanque de combustível vazio”, escreveu Mark Robinson, investigador principal da LRO Camera (LROC), em junho de 2022, quando as imagens foram divulgadas.
Uma equipe de pesquisadores da Universidade do Arizona descobriu o propulsor errante (inicialmente pensava-se que fosse um asteroide), rastreando seus movimentos para determinar se vinha da missão Chang’e 5-T1. Eles também conduziram análises espectroscópicas do objeto a partir de observações de telescópios terrestres durante vários sobrevôos pela Terra, que mostraram conclusivamente que o objeto era o corpo do foguete Longa Marcha 3C da missão Chang’e 5-T1. Eles foram capazes de prever aproximadamente onde e quando o propulsor impactaria a Lua, razão pela qual a equipe da LRO conseguiu procurar e encontrar facilmente a cratera de impacto em seus dados.
Todos ficaram surpresos com o impacto que criou uma cratera dupla. Nenhum outro impacto do corpo do foguete na Lua criou crateras duplas, como pode ser visto nestas imagens de crateras de quatro foguetes propulsores de Saturno das Apollos 13, 14, 15, 17.
Os pesquisadores da Universidade do Arizona disseram que deveria haver massa adicional e não revelada na extremidade frontal do corpo do foguete.
“Os resultados da análise bayesiana implicam que pode ter havido massa adicional na frente do corpo do foguete”, escreveram Tanner Campell, Vishnu Reddy e vários outros em seu artigo. “Caracterização Física do Impactor Lunar WE0913A.” “Comparar as imagens pré e pós-impacto do local mostra duas crateras distintas lado a lado que foram feitas pelo Chang’e 5-T1 R/B. A cratera dupla apoia a hipótese de que havia massa adicional na extremidade frontal do corpo do foguete, oposta aos motores, em excesso da massa publicada da carga secundária permanentemente fixada.”
Questionado sobre o adaptador de carga útil como o possível culpado pelo excesso de massa, o membro da equipe Vishnu Reddy não quis arriscar um palpite sem mais dados.
“É difícil especular sobre a estrutura de apoio porque não temos conhecimento de nada parecido com os boosters habituais enviados à Lua”, disse ele.
Tilley disse ao Universe Today que entre os rastreadores amadores e profissionais de satélites e foguetes, sabe-se que a agência espacial da China “lutou” no passado com seu objetivo de fazer com que esses tipos de propulsores reentrassem na atmosfera da Terra ou fossem ejetados da Terra. -Sistema lunar para descartar adequadamente o objeto.
“Os chineses esperavam que o foguete reentrasse na atmosfera da Terra”, explicou Tilley, observando detalhes em um artigo da LuxSpace, empresa que operou a missão 4M. “Isso não aconteceu, então parece que parte de sua missão falhou, o que provavelmente é o motivo pelo qual os chineses negaram que fosse seu foguete mais tarde.”
Posteriormente, no entanto, missões mais recentes, como o impulsionador da missão de retorno de amostras Chang’e 5, reentrou com sucesso na atmosfera da Terra e foi devidamente descartado.
Outra questão sobre o impacto é compreender a dinâmica da razão pela qual um único propulsor, mesmo que tivesse um peso substancial em cada extremidade, criaria uma cratera dupla.
“Em relação à cratera dupla”, explicou Vishnu, “acho que o propulsor impactou em um ângulo quase vertical, então os motores criaram a primeira cratera e a massa secundária tombou e criou a segunda cratera”. Vishnu acrescentou, no entanto, que também é possível que, se o propulsor estivesse caindo e estivesse na horizontal quando atingiu, ele poderia criar as duas crateras.
Mas, como grande parte dessa história incomum de drama espacial, ainda restam dúvidas.
“É por isso que deixamos o mecanismo real para um artigo futuro, quando tivermos dados melhores para modelar”, disse Vishnu.
