Os gigantes gelados estão entre os alvos mais fascinantes do sistema solar, e Urano saltou recentemente para o topo da lista. A Pesquisa Decadal de 2022 da Academia Nacional de Ciências identificou-o como um destino prioritário para exploração futura. No entanto, apesar do forte apoio, ainda não existem missões maduras prontas para as oportunidades de lançamento esperadas na década de 2030.
Este atraso pode não ser totalmente negativo. Está a surgir um novo e poderoso sistema de lançamento que poderá remodelar significativamente a forma como essas missões são concebidas. A Starship da SpaceX continua progredindo com recentes testes bem-sucedidos. Pesquisadores do MIT exploram seu impacto potencial em um artigo apresentado na Conferência Aeroespacial IEEE, concentrando-se em como ele poderia apoiar o Orbitador e Sonda de Urano (UOP) proposto.
Por que Urano ainda é importante
Urano continua sendo um dos planetas menos estudados. A única nave espacial a visitar foi a Voyager 2, que passou pela Terra há cerca de 40 anos. Nem Urano nem Netuno voaram em órbitas ou missões de longa duração, o que os torna os únicos planetas do sistema solar que não foram cuidadosamente estudados ao longo do tempo.
O interesse em Urano é forte e por boas razões. O planeta tem diversas características incomuns que os cientistas ainda lutam para explicar. Ele gira lateralmente, tem um campo magnético irregular e é cercado por luas que podem conter oceanos subterrâneos sob sua crosta gelada. Estudar Urano também pode ajudar os cientistas a compreender melhor planetas semelhantes fora do nosso sistema solar, uma vez que os gigantes gelados parecem ser comuns em toda a Via Láctea.
O desafio da distância
Chegar a Urano é difícil, principalmente porque está muito longe. Sua órbita está aproximadamente 19 vezes mais distante do Sol do que a Terra está do Sol. A Voyager 2 levou nove anos e meio para passar pela Terra sem tentar entrar em órbita.
Conceitos missionários recentes estimam que os tempos de viagem sejam ainda mais longos. O plano, baseado no foguete Falcon Heavy e em múltiplas assistências de gravidade, levaria mais de 13 anos para ser concretizado. Manter uma missão a longo prazo aumenta os custos e cria riscos, incluindo potenciais mudanças de pessoal ou interrupções de financiamento. A redução do tempo de viagem tornará a missão mais prática e sustentável.
Como as naves mudaram as missões
As naves estelares podem oferecer uma maneira de superar esses desafios. Apesar dos contratempos nos primeiros testes, o sistema voou recentemente com sucesso e está fazendo progressos constantes. Se o desenvolvimento continuar como esperado, poderá tornar-se operacional até ao final desta década e tornar-se um forte candidato para lançar missões a Urano.
Seus benefícios vão além da pura elevação. Uma característica fundamental é a capacidade de reabastecer em órbita. As naves estelares são projetadas para armazenar e transportar combustível no espaço, o que permite que a espaçonave viaje mais rápido do que os sistemas que teriam que transportar todo o combustível no lançamento. Embora esta capacidade ainda não tenha sido comprovada, espera-se que testes futuros a explorem e potencialmente abram novas possibilidades para viagens espaciais profundas.
Use naves estelares como escudos térmicos gigantes
Outra ideia testada no estudo do MIT envolve usar a própria Starship como parte da missão durante a chegada. A nave estelar não precisa se separar após o lançamento, mas pode acompanhar a sonda até Urano. Seu design resistente ao calor foi originalmente projetado para reentrada na Terra e em Marte para lidar com o intenso calor gerado pela frenagem do ar na atmosfera de Urano.
Neste caso, a nave atuaria como um escudo e desaceleraria a espaçonave ao entrar na atmosfera do planeta. Isso permitiria que a sonda diminuísse sua velocidade para permanecer em órbita, em vez de simplesmente voar.
Reduza o tempo de viagem pela metade
A combinação do reabastecimento espacial com este método de travagem pneumática poderia reduzir o tempo de viagem até Urano para cerca de seis anos e meio, de acordo com os cálculos do estudo. Isto é aproximadamente metade da duração planejada da missão anterior. Também eliminaria a necessidade de assistência gravitacional de outros planetas.
Embora transportar uma nave estelar numa viagem acrescente complexidade e custos, tempos de missão mais curtos podem reduzir significativamente as despesas operacionais globais. Viagens mais rápidas também reduzem os riscos a longo prazo associados ao financiamento e ao pessoal.
O futuro incerto das missões de Urano
Apesar desta promessa, os orbitadores e sondas de Urano ainda estão longe da realidade. A Starship ainda não demonstrou capacidades de travagem aérea para tal missão, e a missão em si ainda não foi aprovada para financiamento. Dados os desafios atuais que a NASA enfrenta, o cronograma permanece incerto.
Se a oportunidade de lançamento na década de 2030 for perdida, a próxima janela favorável poderá não chegar antes de meados da década de 2040. Isto significa que as missões de Urano foram separadas por quase 70 anos. Para cientistas e defensores da exploração espacial, independentemente de a Starship desempenhar um papel ou não, eles esperam que o apoio esteja disponível a tempo de tornar possível o retorno a este mundo interessante.
