Os gigantes gelados estão entre os alvos mais interessantes do nosso sistema solar, e Urano passou recentemente para o topo da lista. A Década de 2022 das Academias Nacionais identificou-a como uma prioridade máxima para pesquisas futuras. No entanto, apesar deste forte endosso, ainda não existe uma missão totalmente desenvolvida e pronta para lançamento, o que é esperado na década de 2030.
Este atraso pode não ser totalmente negativo. Está surgindo um novo e poderoso sistema de lançamento que poderá mudar significativamente o design de tal missão. A Starship da SpaceX continua a mostrar progresso graças aos recentes testes bem-sucedidos. Os 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 continua sendo um dos planetas menos estudados. A única espaçonave que visitou foi a Voyager 2, que passou pelo planeta há cerca de 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 estudados de perto ao longo do tempo.
O interesse em Urano é grande por um motivo. O planeta possui várias características incomuns que os cientistas ainda não conseguem explicar. Ele gira de lado, tem um campo magnético irregular e é cercado por luas que podem conter oceanos subterrâneos sob sua crosta gelada. O estudo de 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.
Desafio de distância
Alcançar Urano é difícil 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 apenas para passar pelo planeta sem tentar orbitar.
Conceitos de missão posteriores estimaram tempos de viagem ainda mais longos. Os planos baseados no Falcon Heavy e na assistência gravitacional reutilizável levariam mais de 13 anos. Manter a missão durante tanto tempo aumenta os custos e cria 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 a Starship pode mudar a missão
A Starship pode oferecer uma maneira de superar esses desafios. Apesar das falhas em testes anteriores, o sistema concluiu recentemente um voo de teste bem-sucedido e está avançando continuamente. Se o desenvolvimento continuar como esperado, poderá estar operacional até ao final da década e tornar-se um forte candidato para uma missão a Urano.
Seus benefícios vão além da pura elevação. Uma das principais características é a capacidade de reabastecer em órbita. A Starship foi projetada para armazenar e transferir combustível enquanto estiver no espaço, o que poderia permitir que a espaçonave viajasse 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 testes futuros a explorem, abrindo potencialmente novas oportunidades para voos no espaço profundo.
Usando a nave estelar como um escudo térmico gigante
Outra ideia, explorada no estudo do MIT, envolve usar a própria Starship como parte da missão durante a chegada. Em vez de se separar após o lançamento, a Starship pode viajar com a sonda até Urano. Seu design resistente ao calor, originalmente planejado para retornar à Terra e a Marte, pode ser usado para combater o calor intenso da aerofrenagem na atmosfera de Urano.
Neste cenário, a Starship atuará como um escudo protetor e desacelerará a espaçonave ao entrar na atmosfera do planeta. Isso permitirá que a sonda diminua a velocidade o suficiente para permanecer em órbita, em vez de apenas voar.
Reduza o tempo de viagem pela metade
A combinação do reabastecimento no espaço com esta abordagem de aerofrenagem 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 dos planos de missão anteriores. Também elimina a necessidade de assistência gravitacional de outros planetas.
Embora tivesse sido mais difícil e caro transportar a nave estelar durante a viagem, uma duração mais curta da missão poderia ter reduzido enormemente os custos operacionais gerais. Uma viagem mais rápida também reduz os riscos a longo prazo relacionados com financiamento e pessoal.
O futuro incerto da missão Urano.
Apesar da sua promessa, o orbitador e a sonda Urano ainda estão longe de se tornarem realidade. A Starship ainda não demonstrou capacidades de aerofrenagem para tais missões, 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 ocorrer antes de meados da década de 2040. Isso significaria quase 70 anos entre missões a Urano. Cientistas e fãs do espaço esperam que o apoio chegue a tempo de tornar possível o retorno a este mundo intrigante, quer a Starship desempenhe um papel ou não.
