MESSENGER é primeira sonda em órbita de Mercúrio em mais de três décadas. Conheça mais sobre a sonda, o planeta a mitologia por trás do nome de Mercúrio.

Olá! Como sempre digo, passamos o Cabo da Boa Esperança. (Herdei essa expressão do meu avô.) Já passamos da metade doa ano. Agora, é só descida! Como foi seu primeiro semestre? Bom? Ruim? Mais ou menos? Bem, tendo sido bom ou não, o segundo sempre pode ser melhor!

Fiquei um tempo sem postar "Palavras" pois foi um período com muitos afazeres… Meu primeiro semestre foi bem corrido. (O segundo promete ser mais ainda.) Porém, houve algumas noites de insônia e dias livres que renderam bons rascunhos. Um deles se transformou neste post sobre Mercúrio. Escolhi abordar este planeta pois ele ganhou um satélite artificial em 2011. Vamos dividir nossa conversa em três partes: a mitologia por trás de Mercúrio, o planeta e o satélite.

Concepção artística da MESSENGER em órbita de Mercúrio (Foto: NASA)

Pés alados  Mercúrio é o equivalente romano do grego Hermes, deus da eloquência, dos ladrões, dos viajantes e do comércio. É famoso por ser o mensageiro dos deuses, sendo usualmente representado como um jovem dotado de uma pequena asa em cada pé, com um chapéu alado e segurando um caduceu.

Hermes era um dos 12 deuses do Olimpo. Filho de Zeus (Júpiter grego) e Maia (Maia Maiestas, Fauna, Bona Dea ou Ops), nasceu na Arcádia e logo revelou sua inteligência. Livrou-se das fraldas e foi à Tessália, onde roubou parte do rebanho protegido por Apolo (Febo), escondendo-a em uma caverna. Voltou para o berço como se nada tivesse acontecido, mas Apolo descobriu e conduziu Hermes diante de Zeus – que forçou a devolução. Apolo, porém, se encantou com o som da lira que Hermes inventara e ofereceu o gado e o caduceu em troca. Posteriormente, Hermes inventou a siringe (flauta de pá), em troca da qual Apolo lhe concedeu o dom da adivinhação.

Seu culto foi introduzido em Roma vindo de Etrúria entre os Séculos VI e V a.C. A princípio, Hermes era invocado como deus dos pastores e protetor dos rebanhos, dos cavalos e dos animais selvagens. Mais tarde, tornou-se deus dos viajantes e foram erguidas estátuas em sua homenagem (hermas) à beira das estradas. Tornou-se também deus do comércio – para proteger compradores e vendedores, inventou a balança – dos ladrões, e da eloquência e patrono dos esportistas.

Mais próximo do Sol  Mercúrio é o planeta mais próximo do Sol. Sua distância à estrela varia entre 45,9 e 69,7 milhões de quilômetros – resultado de sua excentricidade orbital. Outra característica orbital de Mercúrio que chama a atenção é sua inclinação em relação à eclíptica.

Com 4.878 km de diâmetro, é o menor planeta do Sistema Solar.

Mosaico de Mercúrio feito pela sonda Mariner 10 (Foto: arquivo)

Seu relevo permaneceu praticamente desconhecido até ser visitado pela sonda Mariner 10, da NASA, em 1974 e 75. à primeira vista, parecia ser semelhante ao da Lua. Nas imagens, era possível reconhecer montanhas e bacias marcadas por astroblemas*. Uma região que chamou a atenção é uma bacia com 1.350 km de diâmetro formada pelo impacto de um asteroide ou cometa cercada por um anel montanhoso triplo.

Apesar da semelhança, já se sabia que a estrutura interna de Mercúrio difere da lunar graças à sua densidade superior: 5,44 g/cm³. (A densidade da Lua é de 3,33 g/cm³.) Sob um espesso manto de silicatos, há um núcleo metálico à base de ferro com 3.600 km de diâmetro. ele representa 80% da massa do planeta e 50% de seu volume. (O núcleo terrestre contém 30% da massa e 15% do volume do nosso planeta.) A alta densidade de Mercúrio faz com que sua gravidade se compare à de Marte, que é um planeta bem maior. Como um planeta tão pequeno pode ter um núcleo tão denso?

A atmosfera, com um trilhonésimo da densidade da atmosfera terrestre, consiste em um fluxo de gases leves, hidrogênio e hélio fornecidos constantemente pelo Sol, e gases inertes, argônio e neônio provavelmente expelidos pelo solo, que se perde continuamente pelo espaço. Também há traços de sódio, potássio, cálcio e oxigênio.

Na superfície, as temperaturas alcançam 550°C durante o dia e -180°C à noite na região equatorial. Por lá, o Sol brilha cerca de 11 mais do que na Terra. Em 1994, o radiotelescópio de Arecibo, em Porto Rico, detectou a presença de gelo nos pólos do planeta.

Com o uso de radares a partir dos anos 1960 e com as imagens da Mariner 10, descobriu-se que os dias em Mercúrio são mais longos que os anos – uma característica única no Sistema Solar. Seu período de rotação é de, aproximadamente, 58,5 dias terrestres, ao passo que sua revolução sideral se completa em quase 88 dias terrestres.

O campo magnético gerado pela massa metálica de Mercúrio é inclinado 12º em relação a seu eixo de rotação e é cerca de 100 vezes mais fraco que o terrestre. O campo magnético da Terra é criado pela rotação do fluido quente no núcleo do planeta. O núcleo de Mercúrio é menor que o núcleo da Terra e já teria se esfriado a ponto de ficar sólido. A topografia do planeta indica que a superfície foi enrugada pela contração do núcleo enquanto ele se esfriava. Sem movimentação de fluido no núcleo, como é gerado o campo magnético de Mercúrio.

Por ser o planeta mais próximo do Sol, pode ser observado próximo ao horizonte leste antes do nascer do Sol ou acima do horizonte oeste após o pôr do Sol. Por verem o planeta nas duas ocasiões, os gregos acreditavam haver dois planetas, que chamaram de Hermes e Apolo.

O primeiro registro da cor amarelada de Mercúrio foi feito por Platão (428/427–348/347). Mais tarde, a coloração seria confirmada pelo estadunidense George Willis Ritchey (1864–1945). A primeira pessoa a observar o planeta e desenhar características de sua superfície foi Johann Hieronymus Schroeter (1745–1816).

Por sua órbita estar entre a da Terra e o Sol, Mercúrio apresenta fases (como a Lua e Vênus). Outro fenômeno decorrente deste fato são os trânsitos – quando o planeta travessa o disco solar visível da Terra. A cada século, ocorrem cerca de 15 trânsitos de Mercúrio.

(Foto: arquivo)Mensageiro  A missão MESSENGER é a sétima do programa de exploração espacial Discovery, da NASA, um programa científico que estabeleceu metas para o desenvolvimento de missões de pesquisa de baixo custo.

O custo da missão é de US$ 427 milhões, incluindo a sonda, o desenvolvimento de seus instrumentos e do veículo de lançamento, os operadores da missão e a análise dos dados coletados.

MESSENGER é o acrônimo de Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging ("Superfície, Ambiente Espacial, Geoquímica e Órbita de Mercúrio"), além de significar "mensageiro".

A estrutura principal da sonda mede 1,42×1,85×1,27 m. Seu escudo de proteção contra o Sol é feito de pastilhas de cerâmica semelhantes às do Ônibus Espacial, mede 2,5×2 m e proporciona à sonda uma temperatura operacional semelhante à do ambiente terrestre. Os painéis solares estão montados lateralmente, dando à Messenger 6m de uma ponta a outra.

No lançamento, a sonda possuía 1,1 t, sendo 600 kg de propelente e 500 kg da sonda em si. Sua estrutura básica é feita de grafite-epóxi, um material composto que fornece a rigidez necessária à sonda para sobreviver ao lançamento, oferecendo a menor massa possível.

Os painéis solares de 1,5×1,65 m cada são feitos de arsenieto de gálio e geraram de 358 a 485 W durante sua viajem e geram 650 W em órbita de Mercúrio. Eles alimentam uma bateria de níquel-metal-hidreto (NiMH) com 23 ampères-hora (Ah) de carga.

Para grandes empuxos, a propulsão da Messenger é obtida com um bipropelente de hidrazina e tetróxido de nitrogênio. Para ajustes pequenos e controle de altitude, há 16 jatos de hidrazina.

Para saber para onde está apontando, ela utiliza balizadores de estrelas e uma unidade de medida inercial composta por quatro giroscópios e quatro acelerômetros, além de seis sensores solares que funcionam como unidades redundantes. O controle de altitude é feito por meio de quatro rodas de reação situadas dentro da sonda, auxiliadas, quando necessário, por pequenos propulsores.

Imagem de Mercúrio em cor natural feita pela MESSENGER em outubro de 2008 (Foto: NASA)

A Messenger receber comandos e enviar dados primariamente por uma antena de polarização circular operando na banda X da faixa de microondas.

Seus instrumentos científicos são:

  • Energetic Particle and Plasma Spectrometer ("Espectrômetro de Partículas Energéticas e Plasma", EPPS): examina composição, distribuição mudanças de energia das partículas (elétrons e vários íons) da magnetosfera de Mercúrio;
  • Gamma-Ray and Neutron Spectrometer ("Espectrômetro de Raios Gama e Nêutrons", GRNS): detecta raios gama e nêutrons emitidos pelas substâncias radioativas da superfície de Mercúrio ou por elementos que sejam estimulados pelos raios cósmicos. Será usado para mapear a abundância ou os diferentes elementos da superfície e deve ajudar a determinar se existe mesmo gelo nos polos de Mercúrio, que nunca recebem diretamente a luz do Sol;
  • Magnetometer ("Magnetômetro", MAG): na ponta de uma antena de 3,6 metros de comprimento, deverá mapear o campo magnético de Mercúrio e procurar por regiões que contenham rochas magnetizadas na sua crosta;
  • Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer ("Espectrômetro de Composição Superficial e Atmosférica de Mercúrio", MASCS): sensível à luz infravermelha e ultravioleta, mede a abundância dos gases na atmosfera e analisa variações dos minerais na superfície;
  • Mercury Dual Imaging System ("Sistema de Imageamento Dual de Mercúrio", MDIS): sistema de imagem composto por uma câmera grande angular e uma câmera teleobjetiva para fotografar a superfície de Mercúrio;
  • Mercury Laser Altimeter ("Altímetro a Laser de Mercúrio", MLA): emite um raio laser em direção à superfície e um sensor o capta após a sua reflexão. Medindo o tempo que a luz leva para ir e voltar, gera um modelo detalhado da superfície de Mercúrio;
  • Radio Science ("[Instrumento de] Ciência de Rádio", RS): usa o efeito Doppler para medir com precisão as alterações de velocidade da sonda nas órbitas. Isso permite estudar a distribuição da massa de Mercúrio, incluindo as variações da espessura de sua crosta;
  • X-Ray Spectrometer ("Espectrômetro de Raios X", XRS): raios gama e raios X de alta energia provenientes do Sol atingem a superfície de Mercúrio e podem forçar certos elementos de sua superfície a emitir raios X de baixa energia – que o equipamento mede determina a abundância dos vários elementos que compõem a crosta de Mercúrio.

O sistema nervoso central da sonda é um módulo eletrônico integrado com dois sistemas compostos por um microprocessador de 25 MHz cada um e um processador de 10 MHz para proteção contra falhas. Os processadores são do modelo IBM RAD 6000, projetado para ser resistir à radiação. Esse processador é parecido com o IBM POWER1, que equipava os primeiros modelos do microcomputador Macintosh.

Ilustração da MESSENGER com indicações de componentes (Foto: Applied Physics Laboratory / Johns Hopkins University)

No fim do post, coloquei alguns links para páginas oficiais e outros posts sobre a MESSENGER.

Viagem  Inicialmente, o lançamento da sonda estava previsto para acontecer numa janela de lançamento de 12 dias que se abriu em 11 de maio de 2004 e a MESSENGER deveria orbitar Mercúrio em 2009. Em 26 de março, a NASA anunciou que a janela começaria em 30 de julho e que ficaria aberta por 15 dias. A mudança de data de lançamento também mudou a trajetória da sonda, que atrasou a chegada da sonda em dois anos.

O lançamento ocorreu em 3 de agosto de 2004 a partir do Kennedy Space Center, na Florida. A sonda estava no topo de um lançador Boeing Delta II.  A Messenger viajou 7,9 bilhões de quilômetros e deu 15 voltas ao redor do Sol. Foram seis assistências gravitacionais* – sendo a primeira com a Terra logo a pós o lançamento e duas com Vênus, em outubro de 2006 e junho de 2007.

Ela passou por Mercúrio em janeiro e outubro de 2008 e em setembro de 2009. Ela entrou em órbita do planeta em março deste ano e começou a explorar no início do mês seguinte.

Em seu primeiro ano orbitando Mercúrio, ela deve ficar nua órbita bem elíptica, variando sua distância do planeta entre 200 km e 15,2 mil km. O plano da órbita é inclinado 80° em relação ao plano equatorial do planeta.

A sonda completa duas órbitas a cada 24 horas e leva oito horas para se comunicar com a Terra. De cada 12 horas de órbita, a sonda deverá gasta apenas cerca de 25 minutos sobrevoando a superfície em baixa altitude.

Em um período de 12 meses terrestres, a sonda deverá cobrir dois dias solares de Mercúrio. A sonda foi programada para, no primeiro dia de Mercúrio, mapear o planeta, e no segundo dia, utilizar seus instrumentos científicos.

Enquanto a sonda estiver orbitando Mercúrio, a radiação e a gravidade do Sol devem afetar a trajetória da sonda. Uma vez por ano de Mercúrio, seus foguetes serão acionados para reposicionar a sonda em sua órbita original.

Futuro No futuro, a Messenger pode ganhar a companhia da BepiColombo, uma sonda construída em cooperação entre a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA). As agências programam o lançamento para 2012. Duas sondas seriam colocadas em órbita de Mercúrio: uma para mapear o planeta e a outra para estudar sua magnetosfera. A missão foi batizada em homenagem ao matemático e engenheiro italiano Giuseppe Colombo (1920–1984), que determinou para a NASA a trajetória que a sonda Mariner 10 deveria seguir para orbitar Mercúrio por três vezes.

Mercúrio fotografado pela MESSENGER (Foto: NASA)

Como você deve ter percebido na barrinha de rolagem da janela, o post está chegando ao fim. Para encerrar, dois recados rápidos. O vídeo abaixo traz o primeiro. (Sim, sou eu mesmo no vídeo.)

 

Para ver os links, vá até o topo da página e clique em "Envie sua pergunta", abaixo do slogan do BdA. (Confira na imagem abaixo.) As respostas em vídeo começam a ser postadas em breve!

E o segundo recado: Recebo várias mensagens de pessoas que duvidam ter meteoritos. O problema é que são descrições muito vagas das pedras e quase nunca há fotografias. Quando recebo as informações necessárias, envio para um conhecido especialista em meteoritos. Ele faz uma avaliação mais detalhada e a resposta definitiva vem de um teste que requer amostras das rochas.

Então, eu peço: tentem passar o maior número de detalhes possível.

Há um ano, era postado um dos posts de maior sucesso da história do BdA, "Homem-Mariposa". O post aborda um fenômeno criptozoológico que se tornou muito conhecido após aterrorizar uma pequena cidade nos EUA. O tema até foi parar nas telonas com Richard Gere. Se você ainda não viu o post, clique aqui (ou aqui)!

Ad do post "Homem-Mariposa" (Foto: arquivo)

Bem, vou ficando por aqui. Abaixo estão os links sobre a MESSENGER.

Aproveitem as férias de julho para olhar para o céu, criançada!

Abraço e céu limpo a todos!

 

"Você é mais inteligente que uma barata. Já tentou explicar isso a uma?"

– Alexander Leek, personagem de Alan Bates no filme "A Última Profecia" ("The Mothman Prophecies", 2002)

 

Eduardo Oliveira,

editor

 

MESSENGER no arquivo do BdA

"Nave vai sobrevoar Mercúrio pela primeira vez em quase 33 anos", 11/01/2008

"Sonda americana faz vôo rasante sobre o planeta Mercúrio", 16/01/2008

"Fotos de sonda revelam lado desconhecido de Mercúrio", 17/01/2008

"Fotos sugerem atividade vulcânica em Mercúrio", 01/02/2008

"Sonda revela segredos da superfície vulcânica de Mercúrio", 02/05/2009

"Messenger entrará em órbita de Mercúrio em breve", 21/02/2011

"Messenger envia imagens de Mercúrio", 17/06/2011

 

Links

Página da MESSENGER na NASA

Página da MESSENGER no Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

"MESSENGER Mission" no Facebook

Twitter da MESSENGER: @MESSENGER2011

 

*Astroblema: cratera criada por impacto de asteroide ou cometa.

*Assistência gravitacional: técnica utilizada quando uma sonda utiliza a gravidade de um astro para mudar seu curso.

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