Os gigantes gelados estão entre os alvos mais interessantes do nosso sistema solar, e Urano passou recentemente para o topo da lista. A Pesquisa Decadal de 2022 das Academias Nacionais identificou-o como um destino prioritário para exploração futura. No entanto, apesar desse forte apoio, ainda não existem missões totalmente desenvolvidas e prontas para as oportunidades de lançamento esperadas na década de 2030.
Esse atraso pode não ser totalmente negativo. Está a surgir um novo e poderoso sistema de lançamento que poderá remodelar significativamente a forma como tal missão é concebida. A Starship da SpaceX continua demonstrando progresso com recentes testes bem-sucedidos. Pesquisadores do MIT exploraram seu impacto potencial em um artigo apresentado na Conferência Aeroespacial IEEE, concentrando-se em como ele poderia apoiar o Uranus Orbiter and Probe (UOP) proposto.
Por que Urano ainda é importante
Urano é um dos planetas menos estudados. A única espaçonave que o viu foi a Voyager 2, que passou pelo planeta há quase 40 anos. Nem Urano nem Netuno jamais hospedaram um orbitador ou uma missão de longa duração, o que os torna os únicos planetas do Sistema Solar que não foram examinados de perto ao longo do tempo.
O interesse em Urano é forte por um bom motivo. O planeta tem diversas características incomuns que os cientistas ainda lutam para explicar. Ele gira de lado, tem um campo magnético irregular e é cercado por luas que podem ter oceanos subterrâneos sob a crosta gelada. Estudar Urano 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
Urano é difícil de alcançar principalmente devido à sua distância extrema. Ele orbita cerca de 19 vezes mais longe do Sol do que a Terra. A Voyager 2 levou mais de nove anos e meio para passar pelo planeta sem tentar entrar em órbita.
Os conceitos de missão mais recentes assumiram tempos de viagem ainda mais longos. Planos baseados no Falcon Heavy e em múltiplas assistências gravitacionais levariam mais de 13 anos para se concretizarem. Manter uma missão durante tanto tempo aumenta o custo e introduz riscos, incluindo possíveis mudanças de pessoal ou interrupções de financiamento. A redução do tempo de viagem tornará a missão mais prática e mais sustentável.
Como as naves estelares podem mudar de missão?
As naves estelares podem oferecer uma maneira de superar esses desafios. Apesar dos contratempos anteriores nos testes, o sistema conseguiu recentemente um voo de teste bem-sucedido e está progredindo constantemente. Se o desenvolvimento continuar como esperado, poderá tornar-se operacional até ao final da década e servir como um forte candidato para lançar uma missão a Urano.
Seus benefícios vão além do mero poder de elevação. Uma característica fundamental é a capacidade de reabastecer em órbita. As naves estelares são projetadas para armazenar e transferir combustível enquanto estão no espaço, permitindo que as espaçonaves viajem mais rápido do que os sistemas que devem transportar todo o seu combustível desde o lançamento. Embora esta capacidade ainda não tenha sido demonstrada, espera-se que futuras experiências a explorem, abrindo potencialmente novas possibilidades para viagens no espaço profundo.
Use a nave estelar como um escudo térmico gigante
Outro conceito testado no estudo do MIT utiliza naves estelares como parte da missão de chegada. Em vez de se separar após o lançamento, a nave poderia viajar até Urano com a sonda. O seu design resistente ao calor, originalmente concebido para a reentrada na Terra e em Marte, poderia ser usado para lidar com o calor intenso da aerofrenagem na atmosfera de Urano.
Neste cenário, a nave atuaria como um escudo protetor e desaceleraria a espaçonave ao entrar na atmosfera do planeta. Isso permite que a sonda diminua a velocidade para permanecer em órbita, em vez de apenas passar voando.
Reduza o tempo de viagem pela metade
De acordo com os cálculos do estudo, combinar o reabastecimento no espaço com este método de aerofrenagem poderia reduzir o tempo de viagem até Urano em cerca de seis anos e meio. Isto é cerca de metade da duração dos planos de missão anteriores. Também eliminaria a necessidade de assistência gravitacional de outros planetas.
Embora viajar numa nave estelar acrescentasse complexidade e custos, prazos de missão mais curtos poderiam reduzir significativamente os custos operacionais globais. Uma viagem rápida também reduz os riscos a longo prazo associados ao financiamento e ao pessoal.
Futuro incerto das missões de Urano
Apesar de sua promessa, o orbitador e a sonda Urano ainda estão longe de se tornar realidade. A Starship ainda não demonstrou capacidades de aerofrenagem para tal missão, e a missão em si não recebeu aprovação de 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 cerca de 70 anos entre missões a Urano. Para os cientistas e defensores da exploração espacial, a esperança é que, independentemente de as naves estelares desempenharem um papel ou não, o apoio será reunido a tempo de tornar possível o regresso a este mundo curioso.
