Missão a Plutão - Parte 2

Hoje, neste histórico dia em que a nave está passando raspando em Plutão, e à espera nos próximos dias de fotos cada vez mais nítidas e empolgantes, concluo nosso post sobre a Missão New Horizons, da NASA.

Uma pequena parte final está ainda em tradução...aguardem que traduzo tudo !

Componentes da espaçonave : •Ralph: Espectrômetro de imagens em luz visível e infravermelha; fornece mapas de cor, composição e térmicos. •Alice:  Espectrômetro de imagem Ultravioleta; analisa a composição e estrutura da atmosfera de Plutão e pesquisará as atmosferas em torno de Charonte e objetos do Cinturão de Kuiper (KBOs). •REX (Radio Science EXperiment): Mede a composição e temperatura atmosférica ; radiômetro passivo. •LORRI (LOng Range Reconnaissance Imager): Câmera telescópica; obtém os dados do encontro a longas distâncias, mapeia o lado oposto de Plutão e oferece alta resolução de dados geológicos. •SWAP (Solar Wind Around Pluto): Espectrômetro de vento solar e  de plasma; mede a "taxa de fuga"  atmosférica e observa a interação de Plutão com o vento solar. •PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation): Espectrômetro de partículas energéticas; mede a composição e densidade do plasma (íons) escapando da atmosfera de Plutão. •VBSDC (Venetia Burney Student Dust Counter): Construída e operada por estudantes da Universidade do Colorado; mede a poeira espacial salpicando a New Horizons durante a sua viagem através do sistema solar. Stern encomendou três instrumentos a bordo do observatório. Um receptor de imagens para perto, chamado Ralph criaria imagens à luz visível e infravermelhas, bem como mapas térmicas do planeta, além de usar um espectrômetro para estudar a composição da superfície de Plutão. Um espectrômetro de imagem ultravioleta chamada Alice - Stern nomeou-os após Ralph e Alice Kramden, personagens da série de televisão dos anos 1950, a comédia The Honeymooners - iria analisar a composição da tênue atmosfera de Plutão. REX, um experimento de rádio, que iria estudar a atmosfera, observando a curvatura das ondas de rádio a partir da Terra à medida que passassem por ela. O APL queria colocar alguns de seus próprios dispositivos na New Horizons. Colocar instrumentos numa missão significa prestígio para a instituição e emprego para seus cientistas e engenheiros. Cheng diz, "Se decidirmos usar o Instrumento X, que vem com certas pessoas, então outras pessoas fazendo coisas semelhantes não têm um emprego. A escolha dos instrumentos é um negócio muito grande." Do APL veio LORRI, um gerador de imagens telescópicas de longo alcance que começará o levantamento de Plutão quando a New Horizons estiver a 200 dias de seu sobrevôo. Cheng estava trabalhando para o JPL em um espectrômetro de partículas chamado PEPSSI; agora ele trouxe-o para a missão a Plutão para estudar os íons que escapam de sua atmosfera. PEPSSI - Investigador Científico Espectrômetro de partículas energéticas de Plutão, um nome que faz muito para justificar sua sigla - ocasionou algum debate. A equipe científica queria estudar a atmosfera de Plutão interagindo com o vento solar. O APL pensou que poderia estender o alcance do PEPSSI para conseguir isso. Mas a SwRI queria um instrumento separado. A equipe concordou com a última orientação, acrescentando o SWAP, o instrumento para estudar o vento solar em torno de Plutão. Finalmente, um coletor de poeira espacial idealizada por alunos de graduação na Universidade de Colorado tornou-se o último instrumento adicionado ao pacote. Agora, a verdadeira diversão poderia começar ! Embora não indo longe demais com a generalização, na New Horizons os cientistas colocaram os problemas e os engenheiros tentaram resolvê-los. Os cientistas sabiam que a New Horizons poderia ser a única missão a Plutão de suas vidas, então eles queriam fazer o máximo de observações possíveis. Os engenheiros queriam tornar possível tudo o que os cientistas esperavam, mas enfrentaram restrições. Para o foguete lança-lo no espaço com velocidade suficiente para chegar a Plutão, a sonda teria de ser leve, cerca de 1.000 libras. Tudo tinha que caber em uma plataforma, a qual os engenheiros chamam de bus (ônibus), de cerca de sete pés de diâmetro, de modo que os instrumentos teriam de ser compactos. Nada poderia exigir muito força, porque uma missão tão longe do sol não poderia usar painéis solares. A eletricidade viria de um gerador termoelétrico de radioisótopos capaz de produzir apenas cerca de 195 watts quando a sonda se aproximar do planeta. Todo mundo queria evitar peças mecânicas que poderiam quebrar, distorcer ou de outra forma, funcionarem mal de várias maneiras. Mas a New Horizons teria instrumentos que precisavam ser mirados. Se eles não fossem montados em gimbals (espécie de suporte  mecânico articulado), para apontá-los na direção certa toda a nave teria de ser apontada, o que iria consumir precioso combustível. Para conservar o combustível durante a viagem de 10 anos, os engenheiros decidiram girar a sonda em torno do eixo de sua antena, para conferir estabilidade giroscópica. Mas isso significava que a nave tinha de ser perfeitamente equilibrada, ou então ela iria oscilar. Houve algumas poucas decisões para não afetar outras partes da missão. Cheng diz, "As coisas mais inocentes podem causar-lhe problemas. Onde colocar um cabo? Você colocá ele aqui, e ele esfrega contra outra coisa e, finalmente, provoca uma falha. Qualquer coisa pode causar um problema." Um dos instrumentos da APL, o LORRI (Imagiador de Reconhecimento a longa distância), pode ser comparado a uma câmara digital com uma grande lente telefoto. Os cientistas queriam começar a colher imagens do planeta seis meses antes do encontro com Plutão. Isso requer um telescópio de tubo poderoso com uma abertura de oito polegadas e um corpo de cerca de dois pés de comprimento. A parte exterior do instrumento estará sujeita ao frio, de -150 Fahrenheit ou algo assim. A parte no interior do corpo da plataforma (o ônibus), será aquecida pela fonte de energia e os dispositivos eletrônicos. Isto poderia criar um gradiente térmico - uma área fria, outra área mais quente - que poderia distorcer a forma do telescópio e, como um astigmatismo, arruinar a nitidez de suas imagens. Para resolver o problema, os engenheiros da APL especificaram um material chamado carboneto de silício especial que nunca tinha sido utilizado para um instrumento tão grande. Um cuidado extraordinário teve de ser efetuado na fabricação e manuseio do material porque o carboneto de silício pode ser rígido, mas também é quebradiço.O fabricante, a SSG Optronicos de precisão, conseguiram trabalhar com o carboneto de silício, mas quando a APL testava o LORRI após sua entrega, eles encontraram um novo problema. O revestimento sobre as lentes admitia muita luz infravermelha, criando reflexões internas que causavam imagens fantasmas. Esse não foi o único problema. Quando testaram o focalizado, diz Weaver, "Nós vimos uma grande mancha. Nós a chamamos de 'o torrão." Investigações posteriores revelaram que o fabricante tinha riscado a lente durante a montagem. Um Software poderia compensar a deficiência visual do instrumento, mas a falha se aproximou do limiar do padrão da integridade estrutural do instrumento. Os engenheiros temiam que o stress do lançamento pudesse quebrá-lo. Eles não queriam desmontar o LORRI, que usaria um tempo valioso e convidava a haver novos problemas, mas finalmente eles concluíram que não poderiam correr o risco. Eles desmontaram o tubo à parte - "Nós cruzamos os dedos um pouco", diz Fountain - substituiram a falha ótica, e aproveitaram a oportunidade para aplicar um revestimento melhor que resolveu o problema do infravermelho. Outra peça da New Horizons que não poderia deformar era o prato de sua antena de rádio. As transmissões de rádio de e para a nave espacial exigem uma precisão extraordinária. Por exemplo, os cientistas querem fazer uma experiência de ocultação. Assim que a New Horizons passar atrás de Plutão, eles planejam enviar um feixe de transmissão de rádio da Terra que vai passar através da atmosfera de Plutão; o instrumento REX a bordo da nave espacial irá medir o efeito do ambiente sobre as ondas de rádio, que irá revelar informações sobre sua composição. Quanto maior for o prato da antena, maior a tolerância para erros em apontar o feixe. Mas, para economizar peso, a New Horizons não podia levar um prato de massa grande. Assim, os engenheiros tiveram de projetar um prato pequeno que iria manter sua forma precisa não importa o gradiente de temperatura ou outros estresses. Durante todo o processo de concepção e montagem, todos os lados precisavam se comunicar. "Os engenheiros precisam entender o que os cientistas precisam fazer", diz Cheng. "E os cientistas precisam entender os engenheiros. Eles dizem: 'Vamos voar a nave espacial de uma certa maneira. Eles nem sempre podiam entender as implicações, que uma coisa pode ser muito mais difícil de fazer do que qualquer outra, que seria aparentemente boa para a ciência e muito mais fácil de realizar. É onde estas missões, muitas vezes dão errado, quando as comunicações falham".
Cada projeto, teste e decisão de reparação tinha de ser feita com um olho no relógio. Krimigis tinha apostado a casa, garantindo à NASA que a APL e seus parceiros poderiam produzir a New Horizons a partir do zero em três a no máximo quatro anos. As datas de lançamento de algumas missões, como certos võos do ônibus espacial, pode ser adiada por semanas sem incorrer em grandes problemas. Não houve tal flexibilidade com a New Horizons. Uma vez que ele havia abandonado a data inicial de dezembro 2004 por ser excessivamente otimista, a APL enfrentou uma janela de lançamento de 35 dias: de 11 janeiro a 14 fevereiro de 2006. Se perdesse os primeiros 23 dias dessa janela a New Horizons não poderia contar com o impulso passando por Júpiter, e exigiria adicionais três a cinco anos para chegar a Plutão. A próxima oportunidade de receber um impulso da gravidade de Júpiter não viria até 2016. "Os planetas se alinham certos em uma determinada data", diz Cheng. "Se você perder essa data, você perdeu a festa toda."
A órbita em "formato de ovo" de Plutão põe ele mais perto do sol que Netuno durante 20 anos em cada órbita. Foto cortesia da JHUAPL/SWRI O trabalho na New Horizons desacelerou duas vezes quando a administração Bush cortou o financiamento para o programa, só para o Congresso colocar o dinheiro de volta, em grande parte por insistência da Senadora Barbara Mikulski (Democrata-MD). Um atraso de três meses no lançamento da MESSENGER, a missão da APL para Mercúrio, levantou a realocação de experientes engenheiros e técnicos deste projeto para New Horizons. APL foi esticada a não mais poder para garantir as missões como a MESSENGER, CONTOUR, STEREO e a New Horizons. Diz Mark Perry, engenheiro de sistemas da missão, "A APL tem uma reputação de ter engenheiros realmente fortes, mas não há muitos de nós. Por quatro anos, teríamos três missões sendo construidas a qualquer momento. Cada vez que terminávamos uma, havia outra na pilha. Essa é uma quantidade fenomenal de trabalho para um pequeno grupo de pessoas."A APL contratou novos funcionários, mas eles levaram tempo para se integrar com o projeto. A NASA tornou-se tão avessa ao risco, que a agência exige documentação exaustiva e inúmeras revisões de projeto; isso implica em trabalho adicional, que por vezes causava mais atrasos. At various points, the project fell three months behind, then six. Did the engineers ever look at each other and ask if they were going to make it? "Oh yeah, that happens all the time," says Cheng. "The only way to be competitive in this business is to dance close to the edge. I literally cannot remember any mission where that question didn't come up." Last June, APL shipped the fully assembled New Horizons for testing to NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. APL's Mike Colby and his integration-and-testing team subjected the spacecraft to the simulated rigors of launch and space flight to see if anything broke. Shake tables vibrated the craft. In a sound chamber, immense speakers subjected it to the noise that the rocket will generate. Spin testing whirled New Horizons on a turntable to check its balance. It was subjected to the conditions of deep space for more than 40 days in a giant vacuum chamber. The tests did what they were supposed to do: reveal problems. New Horizons has a star tracker — like a 16th-century seafarer, the craft will navigate by the stars — and on the shake table the device that mounts the tracker to the bus began "oil canning," or bowing to an unexpected degree. It had to be redesigned and replaced. A more serious issue was with a data drive that wouldn't play back. When New Horizons' instruments make observations, they will write data to a solid-state recorder. That SSR subsequently will play back that data for transmission to Earth. The faulty recorder had to be swapped out. Meanwhile, back at APL's mission control room, Alice Bowman was overseeing mission simulations. Bowman is the New Horizons operations manager. Ops, as it's called, takes over as soon as the rocket leaves the launch pad. "Our job," says Bowman, "is to get it to Pluto." During the mission, flight controllers monitor telemetry from the spacecraft, watching for problems. Each minute of the flight has been scripted. Improvisation is risky, because any command expends the spacecraft's resources and can affect other parts of the mission. The sequence of orders to the instruments has been thought out so that every observation takes place at precisely the right time in precisely the right manner, and carefully meters the craft's limited power supply. An inadvertent excessive power demand could shut down the spacecraft. Any deviation, any mis-sequenced command, could wreck an instrument, or require abandonment of an observation that a scientist has waited 10 years to make. So all procedures must be tested and rehearsed, as Ops learns the hardware. Says Bowman, "You actually don't know the spacecraft until you code up the commands and test them."

  Of particular concern is what the engineers call "the autonomy." Once New Horizons whips past Jupiter, it will enter an eight-year dormancy, becoming what Hal Weaver calls "a spinning Thermos bottle." For most of that time, the spacecraft will monitor and regulate itself. The fault-protection systems that do that are what the engineers refer to as autonomy, and they're extremely important. Says Perry, "If something goes wrong, the spacecraft can't die. It has to survive long enough for the ground to figure out what's wrong. If a processor dies, for example, you have to have autonomy that will automatically take over and use the redundant processor." But autonomy had to be constructed so it wouldn't ruin the craft in trying to save it. Perry: "A common fix for a bulky processor is to reset it. You do that with a home computer all the time. It sounds simple, but it's extremely dangerous here. What if something goes wrong with autonomy and it just starts to reset processors in a continuous loop?" One processor has to be in control, but if they keep resetting, says Perry, "that's it. The spacecraft is dead. Gone." Chris Hersman, APL's spacecraft systems engineer, says autonomy has been one of his biggest concerns. "But what I've learned," he says, "is that it's usually not your biggest worry that ends up surprising you. You're focused on a potential problem and suddenly there's something that comes out of nowhere."

One by one, engineers fixed each glitch, and APL delivered the spacecraft to Cape Canaveral on time. To that point, mission accomplished, though not without a lot of missed sleep. Mike Colby of the mission's integration-and-testing team has a card in his office that reads HAPPY HOUR IS A NAP.
Once the Atlas V 551 rocket carrying New Horizons lifts off from Cape Canaveral, Alice Bowman's first nerve-racking moment will come about 40 minutes into the flight. Until then, Ops will have no contact with New Horizons as the Atlas blasts it into space. At about the 40-minute mark, ground controllers will anxiously listen for the first burst of telemetry from the craft. If all has gone well, it will be functioning and on its way and the APL Ops team will check its health, commissioning each subsystem, then each instrument, and making sure nothing has been damaged in launch. After 13 months, New Horizons will approach Jupiter, take advantage of the chance to calibrate its instruments and make some observations there, then catch a boost from the planet's gravity and veer off for Pluto. For about eight years, New Horizons will spin in virtual hibernation. Once a week, the craft will beep, assuring Ops that it's sleeping peacefully. For 50 days each year, ground controllers will wake it up and run a series of tests, to check on the instruments and, not incidentally, keep the controllers sharp. In 2012, Stern and the Ops team will rehearse the Pluto encounter. "It's a fly-by mission," Bowman reminds. "You get one chance."
In the fall of 2014, Ops will bring New Horizons out of hibernation. Two hundred days from Pluto, nine years after launch, the real work of New Horizons will begin as LORRI starts making images. By 90 days out from the planet, those pictures will be superior to anything obtainable from Earth, resolving features on Pluto's surface as small as a football field. Each of those images will take 12 hours to arrive from the spacecraft. Sometime in July 2015, 14 years of effort will come down to a frenzied 24 hours as New Horizons approaches Pluto at 8.6 miles per second. PEPSSI will meter plasma escaping Pluto's atmosphere and SWAP will measure the solar wind. Ralph, using less power than a nightlight, will record close-up color images. Alice will probe Pluto's atmosphere with its ultraviolet imaging spectrometer. At its closest, New Horizons will pass 6,000 miles from Pluto. As it swings around Pluto-Charon on the trajectory plotted by Yanping Guo, the spacecraft will observe occultations of both the sun and Earth, to make more measurements of the planet's atmosphere. From New Horizons' transmitter will flow all the collected data, a 3-billion-mile stream of 0s and 1s that will travel to Earth for the ensuing nine months.
Pluto will begin to recede in New Horizons' rear-view mirror (or it would if the spacecraft had one), but the mission team hopes that its work will not be done. Though NASA has not yet approved, APL and SwRI hope to direct the spacecraft to a new destination, the largest Kuiper Belt object they can find, for another fly-by sometime between 2017 and 2020; the scientists already are searching for the right KBO. Then New Horizons will head into interstellar space, drifting forever unless it collides with some other body.
Krimigis, who marshaled the effort to bring New Horizons to APL, wonders how long the laboratory can pull off missions like it. APL has built 62 spacecraft, and it's been able to do that, in large part, because it is a lean operation with nimble, creative engineers and scientists, and a culture that encourages freewheeling problem solving. Cheng describes that culture as "give a project to a small group of people and they just go off and do it." But after some well-publicized failures of planetary missions, and especially after the Columbia disaster that killed the shuttle's entire crew, NASA has become, in Krimigis' estimation, risk-averse to the point that every decision and step has to be documented, every process reviewed, every potential hazard avoided. That may make less expensive, creative missions impossible in the future. Says Krimigis, "NASA is in the process of dismantling this type of organization. You end up having a significant part of the staff either preparing for a review, doing a review, or responding to many action items in the aftermath of a review. It saps the initiative for doing state-of-the-art pioneering work. Talented people find it difficult to do a terrific amount of paperwork and explain to an MBA what they're doing and how they're doing it."
But as New Horizons awaits launch this January, Krimigis, now the emeritus head of APL's space department, is proud of what his colleagues have done. The spacecraft is ready to fly, assembled, tested, and vetted. NASA wanted the mission to cost $650 million; it should come in at around $700 million, with most of the excess cost, Krimigis says, generated by factors beyond APL's control. Krimigis began building instruments for planetary exploration in 1963, when he worked on the Mariner IV mission to Mars. If New Horizons and the MESSENGER Mercury missions succeed, by 2015 Krimigis will be, he believes, the only planetary scientist to have been involved in missions to all nine planets. He ponders that for a moment, then says, "It's great fun to be in this business."

Dale Keiger é escritor senior na Johns Hopkins Magazine.

Fonte : http://www.jhu.edu/~jhumag/1105web/pluto.html

Missão a Plutão - Parte 1

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Se tudo correr como planejado, o observatório New Horizons projetado por pesquisadores do Laboratório de Física Aplicada Hopkins passará por Plutão daqui a exatamente um mês, em julho de 2015, enviando de volta os primeiros dados do anão gelado do nosso sistema solar. Veja neste post o que ele fará pra chegar lá.

Por Dale Keiger da John Hopkins Magazine, tradução e versão Xracer

foto de abertura cortesia da Universidade Johns Hopkins, Laboratório de Física Aplicada / Southwest Research Institute (JHUAPL/SWRI)

Eis a tarefa:  projetar e construir uma nave espacial. Uma plataforma para transportar sete instrumentos científicos através de 4,8 bilhões de quilômetros no espaço . Os instrumentos devem ser precisamente calibrados e sensíveis , mas resistentes o suficiente para sobreviverem a um lançamento de foguete e uma viagem de 10 anos ou mais, e requerem menos energia elétrica do que um par de lâmpadas. A sonda deve ser compacta, de baixo peso e equilibrada como um pião , imprescindivel para percorrer a maioria da sua jornada. No final da sua viagem de 3 mil milhões de milhas, deve atingir o equivalente a um círculo de cerca de 200 quilômetros de diâmetro ; uma flecha disparada em um alvo a 160 quilômetros de distância com precisão comparável teria atingido uma moeda de 1 centavo. A astronave deve chegar no preciso momento para um alinhamento dos dois planetas , a lua, o sol e uma rede terrestre de antenas. Cada instrumento deve trabalhar perto da perfeição ; reparos em vôo serão praticamente impossíveis. Finalmente , os engenheiros do projeto , cientistas e administradores deveriam construir esta nave espacial rapidamente e dentro de um orçamento limitado .

Em novembro de 2001, o Laboratório de Física Aplicada (APL) assumiu essa tarefa, para construir um observatório planetário chamado New Horizons, com destino a Plutão.A APL entregou a nave espacial em Cabo Canaveral, na Flórida, para o lançamento em janeiro de 2006. Se a missão for bem-sucedido na íntegra, em julho de 2015 a New Horizons vai voar após Plutão para o primeiro reconhecimento desta pouco estranha bola de gelo e rocha, tirando fotos, mapeando seu terreno, analisando sua atmosfera, e tirando amostras da poeira espacial e do vento solar. Durante nove meses após esse encontro ele irá transmitir dados para a Terra ao mesmo tempo correndo em direção a uma região ainda mais distante do sistema solar conhecida como Cinturão de Kuiper, onde os cientistas esperam estender  sua missão.

O Gerente de projetos da APL New Horizons, Glen Fountain, já construiu naves espaciais antes. Ele pensa neste e diz, em um tom que sugere um homem que não está realmente reclamando: "Cada uma destas missões é como um cachorro que acabou de pegar um carro." Você caçou isso, você agarrou-o, você congratulou-se, então você pensa, tudo bem, temos que ter isso ... e agora?

Quando a APL trabalhou pela primeira vez nos planos da New Horizons, uma missão a Plutão já estava em andamento em outro local. O Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da Caltech, centro da Nasa para exploração robótica do sistema solar, estava construindo a nave Expresso Plutão-Kuiper. Durante quatro décadas, o JPL tinha realizado missões deslumbrantes: Pioneer, Mariner, Ranger, Surveyor, Viking, Voyager, Magellan e Mars Pathfinder. Mas já o ano 2000 ia passando, e a Missão Plutão-Kuiper Expresso estava em apuros. A NASA tinha adjudicado a JPL um contrato para construír a ele e a outra missão, Europa Orbiter, por US$ 650 milhões. Quando os custos das naves subiram para US$ 1,5 bilhões para os completar, a NASA emitiu uma ordem de pararem.

Enquanto isso, a APL havia se tornado um concorrente sagaz e agressivo para os contratos da NASA. Era muito menor do que o Jet Propulsion mas tinha construído uma reputação com missões bem-sucedidas, como o Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) e ACE, a primeira estação meteorológica espacial, lançada em 1997 e ainda coletando dados. Stamatios Krimigis, então chefe do departamento de espaço da APL, era um membro da Subcomissão de assessoria de Exploração do Sistema Solar da NASA. Em uma reunião em outubro de 2000, a subcomissão recomendou que a NASA solicitasse propostas para uma missão mais econômica para Plutão. Krimigis viu uma nova oportunidade. Pouco antes do dia Ação de Graças, ele convocou uma reunião de engenheiros da APL, informou-os sobre os dados a serem coletados e toda ciência a ser feita numa missão a  Plutão, e pediu-lhes para esboçar idéias dentro de uma semana para uma nave espacial.

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Eles retornaram com um ousado plano de um observatório interplanetário, alimentado pelo decaimento radioativo do plutonio. Eles previram que custaria US$ 500 milhões de dólares. Yanping Gui, um especialista em projeto de missões da APL plotou uma trajetória que primeiro enviaria a espaçonave pra pegar um empurrão gravitacional ao passar perto de Júpiter, cuja gravidade chicotiaria a nave em uma maior velocidade e diminuiria em pelo menos 3 anos o tempo da viagem a Plutão. Em dezembro de 2000 a NASA fez o anúncio formal da oportunidade de uma nova missão a Plutão e a APL estava pronta. Eles se aliaram com Alan Stern, um cientista espacial do SwRi (Southwest Research Instituto - Instituto de Pesquisas do Sudoeste) em Boulder, Colorado, que estava perseguindo uma missão a Plutão desde 1988. Onze meses depois a APL e o SwRi aprenderam que eles haviam ganho a tarefa. O cão havia alcançado o carro !

Plutão é um mundo estranho. Os quatro planetas interiores do sistema solar - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte - são bolas de rocha. Os próximos quatro - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno - são esferas gigantes de gás. Sete dos oito seguem órbitas circulares (Mercúrio é uma exceção) alinhadas em um único plano. Então há Plutão. É um anão gelado, dois terços do tamanho da nossa lua e, provavelmente, em torno de três quartos de gelo na composição, em uma órbita altamente elíptica que se inclina 17 graus fora do plano orbital dos outros planetas. É notavelmente reflexivo, o segundo objeto mais reflexivo do sistema solar, provavelmente, porque a maior parte da sua superfície é coberta por nitrogênio congelado, metano e dióxido de carbono. Plutão tem uma fina atmosfera, parte da qual está a se perder para o espaço; quando o planeta está mais na parte da órbita mais distante do sol, os astrônomos esperam que essa atmosfera congele e quase desapareca. A Lua única de Plutão, Caronte, é tão grande que os cientistas consideram o par como um planeta duplo. Isso se Plutão é mesmo um planeta em tudo. Além dele encontra-se uma faixa profunda de  objetos orbitando além conhecidos como o Cinturão de Kuiper, que Stern chama de "sótão do sistema solar." Muitos astrônomos consideram agora Plutão menos um planeta do que um surpreendentemente grande KBO (Kuiper Belt Object - Objeto do Cinturão de Kuiper). Hal Weaver, cientista do projeto New Horizon da APL, é o "homem cometa" e para ele, Plutão se assemelha a um cometa gigante.

Plutão tem cinco satélites que nós conhecemos - a New Horizons pode encontrar mais deles. Pesquisadores executam uma "checagem de encaixe" da antena parabólica da espaçonave antes do lançamento no APL. Foto cortesia JHUAPL/SWRI Cometa, planeta, KBO - seja ele qual for, até Plutão é um longo caminho. Se você fosse ficar em sua superfície voltada para o sol, você estaria virado para o que parece ser não mais do que uma estrela extraordinariamente brilhante, "aquecendo" na luz que saiu há cinco horas atrás, aquecido a um ameno -420 graus Fahrenheit. Nenhum telescópio terrestre já capturou uma imagem clara do planeta. Apesar de toda sua acuidade extraordinária, o Telescópio Espacial Hubble conseguiu apenas discernir a maior das características da superfície, aguçando o apetite dos astrônomos. Ninguém sabe em detalhes suficientes como Plutão se parece, do que ele é feito, ou porque ele está em uma órbita tão excêntrica. Nenhuma nave espacial jamais chegou remotamente perto disso. Plutão pode representar uma grande amostra do gás original e poeira a partir da qual o Sol e os planetas se formaram, então os cientistas têm procurado uma forma de dar uma olhada de perto e talvez responder a questões importantes. Como foi o processo de formação do planeta no início? Qual é a história de compostos voláteis, especialmente da água, em todo o sistema solar? Poderia a água, ar, mesmo matéria orgânica primordial ter chegado à Terra através de uma colisão com um KBO? Finalmente, os cientistas querem ir a Plutão e ao Cinturão de Kuiper, simplesmente porque ninguém foi. Na sua pesquisa da década de 2002, o Conselho Nacional de Pesquisa listou a exploração de Plutão-Caronte como estando entre suas maiores prioridades. Vinte meses antes, o Subcomitê de Exploração do Sistema Solar havia dito à NASA, simplesmente, "Temos de ir lá." Stern acha o nono planeta irresistível. Krimigis chama o pesquisador principal da New Horizons de "Mr. Plutão." Em 20 de dezembro de 2000, quando a Nasa anunciou que queria propostas para uma nova missão, Stern disse: "Eu assisti a conferência de imprensa e em menos de uma hora o meu telefone começou a tocar." Ele pesava suas opções, que incluíam parceria com a JPL em um novo plano, e decidiu trabalhar com a APL. "A Divisão espacial da APL é uma organização pequena, muito bem administrada, com um excelente histórico."
Principais cientistas da APL envolvidos com a missão New Horizons incluem (esq pra dir): Weaver, Krimigis, Bowman, Fountain e Cheng. Foto de John Davis Ele e uma equipe de cientistas que incluíam Andy Cheng da APL planejaram a ciência básica. A New Horizons seria um missão de reconhecimento fly-by (de passagem); para entrar em órbita ao redor do planeta, a rápida nave espacial teria que "pisar no freio" com tanta força que precisaria de mil vezes mais combustível nos propulsores do que poderia transportar. Os cientistas listaram um trio de metas principais para esse fly-by: observar a geologia e morfologia (características das rochas e formato do relevo) de Plutão e Caronte, mapear as suas superfícies, e estudar a atmosfera de Plutão. Os objetivos secundários foram estudar a ionosfera de Plutão e sua interação com o vento solar, procurar se existe uma atmosfera em torno de Caronte, produzindo mapas de alta resolução de áreas selecionadas, e mapear as temperaturas da superfície. Se a missão também puder procurar por satélites plutonianos adicionais e refinar os parâmetros das órbitas de Plutão-Caronte, tanto melhor. Um slide duma apresentação de PowerPoint da missão observou que a equipe pretendia fazer tudo isso "no prazo, dentro do orçamento e com um baixo risco." :O mesmo slide exortou, "Mantenha a simplicidade."

Dale Keiger é um escritor senior da Johns Hopkins Magazine.

Fonte : http://www.jhu.edu/~jhumag/1105web/pluto.html

Continua na parte 2

Kits inusitados e diferentes parte 1

    Uma das melhores formas de hobby e entretenimento pra mim sempre foi o plastimodelismo. O apelo de se montar miniaturas detalhadas sempre foi maior do que o trabalho que dá para pintar, colar e montar cada modelo. Neste post quero mostrar que existem modelos de todo tipo de veículos, além dos mais conhecidos também dos poucos conhecidos (e fabricados) além dos que não passaram de protótipos ou modelos futurísticos, passando pelos muito comuns em sua época. Vejamos abaixo, nesta primeira parte, uma amostra de diversos kits plásticos inusitados e diferentes ! Imagens retiradas de diversas fontes na Internet.

Carro de neve soviético, impulsionado por motor radial de avião e hélice.

Rotachute MkIII, Inglaterra 1942

German Tramcar 641 - Bonde elétrico alemão

Opel Blitz Omnibus 1941

PortaAviões Aéreo da SHIELD (Vingadores)

Barco Pirata do Peter Pan

BD-5 O menor avião do mundo

Carro de Bombeiros a vapor Christie 1911

Espaçonave Interplanetária Pilgrim Observer, movida a motor nuclear, projetada pela NASA, mas cujo projeto foi cancelado na década de 70.

 Protótipo de tanque pesado Soviético de 4 lagartas !

 Projeto de nave lunar da década de 50, sendo basicamente um foguete V-2 sem a cobertura e apêndices aerodinâmicos. Como muitos dos projetos da época lhe faltava equilíbrio ao pousar, era instável por conta do centro de gravidade elevado demais . Veja mais informações no site da Fantastic Plastic !

Um avião supersônico concorrente do Concorde, projetado pela Boeing. Recomendo ler a história desse avião que quase chegou a voar no Blog Cultura Aeronáutica, documento da própria Boeing pode ser obtido aqui.

Estranha máquina do Tempo, com capacidade para até trazer espécimes em compartimento de carga. Visão muito bizarra, máquina com cara de robô. Mais informações aqui.

Relatório da Nave Robótica enviada a Kapteyn

Triste Kapteyn,

Por Alastair Reynolds, tradução Xracer

 

Olá, Terra. Sou eu de novo.

Eu espero que você esteja recebendo meu sinal alto e claro.

Você irá ficar feliz em saber que eu estou novamente desperto após os longos séculos de minha fase de cruzeiro interestelar. Tendo executado uma verificação completa de saúde, posso confirmar que todos os aspectos meus estão plenamente operacionais. Melhor do que nominalmente, verdade seja dita. Correndo o risco de ostentação, eu estou realmente em excelente forma. Propulsão, núcleo de Inteligência Artificial, sensores de longo alcance e a montagem de minha instrumentação, navegação e comunicação - Eu não poderia estar em melhores condições.

Nada mal para uma peça de hardware espaçial que já visitou seis sistemas solares, sem nunca precisar voltar para casa. Claro, eu não posso levar o crédito por mim mesmo. Eu fui muito bem fabricado - construído para durar milhares de anos.

Mesmo assim, obrigado por me fazerem.

Vamos aos negócios, afinal - e eu não posso começar a dizer o que eu encontrei, aqui em torno da estrela de Kapteyn! Isso realmente é um lugar extraordinário - um sistema solar diferente de todos que eu já visitei. Eu gostaria que você pudesse estar aqui comigo, ver as coisas através dos meus olhos.

Eu pesquisei a fundo os meus arquivos e eu entendo por que você me enviou a estrela de Kapteyn. Ao contrário dos outros sistemas que visitei, este sol e sua pequena família de mundos não fazem parte da família normal de estrelas que orbitam no disco e bojo da galáxia. Esta é uma estrela de halo - um membro de uma população dispersa de estrelas e aglomerados de estrelas, encerrando a Via Láctea em uma grande esfera fina. É inteiramente possível que essas estrelas não eram originalmente parte de nossa própria galáxia, mas foram separadas de uma outra após uma espécie de colisão gravitacional. E algumas dessas estrelas são imensuravelmente de idade - mais antigas e veneráveis, talvez, do que qualquer estrela do disco.

A estrela de Kapteyn está tão lenta de queima, por mim constatado, que até mesmo meus instrumentos não puderam colocar um limite superior para a sua idade. Pode ser quase tão antiga quanto o universo.

E seus planetas?

Igualmente antigos.

Entenda como quiser - pode até ser uma falha na minha programação - mas eu sinto a idade deste lugar em meus ossos. Tudo bem, quero dizer o meu barramento principal de dados. Eu não tenho ossos; Eu sei disso. Mas acredite em mim, neste sistema se sente verdadeiramente assombrado pelo tempo. O silêncio e a quietude são quase insuportáveis, como uma pressão infinitamente imposta. Nada aconteceu aqui por voltas inteiras da galáxia; nada vai acontecer. A estrela de Kapteyn ferve, prosseguindo a sua vida nuclear. Os mundos mortos apegados como carrapatos em torno de suas órbitas mortas.

Mas dessa vez, havia algo.

Eu sei, eu tenho tomado liberdades. Eu deveria ter transmitido meu sinal de wake-up antes de fazer qualquer investigação. Mas eu não pude resistir a mim mesmo. Você me fez ser curioso.

Eu encontrei sinais de civilização.

O primeiro planeta - Kapteyn b - ainda está dentro da zona habitável da estrela, que orbita uma vez a cada 48 dias. Não há nada que vive lá agora, nem mesmo tem uma atmosfera,  mas uma vez houve uma cultura tecnológica.

Sim, a primeira que eu encontrei. A primeira razão para a qual eu fui feito.

Como foi essa descoberta?

O fato é que não foi difícil de detectar. Cidades cobrem quase toda a superfície deste mundo. Estruturas enormes - eles devem ter alcançado até o espaço! Pratos e torres e os restos do que eu acho que deve ter sido elevadores espaciais, subindo até a órbita síncrona. A lua, a sua superfície coberta pelos mesmos tipos de arquitetura. Evidência de colonização do segundo planeta, Kapteyn c, na sua órbita mais distante e fria.

Maravilhas além de qualquer comparação, mas repletas de uma espécie de uniformidade cinza sepulcral, após eras de micrometeoritos e bombardeio de raios cósmicos. Cidades mudas como esfinges.

E em nenhum lugar o menor sinal de vida.

Crateras do tamanho de Continentes se mostram em Kapteyn b, e me pergunto se elas falam de alguma catástrofe verdadeiramente impressionante - um acidente cósmico, ou algo pior? Seja qual for o caso, os construtores dessas cidades estão muito longe. Talvez eles estavam mortos antes mesmo da estrela de Kapteyn ser arrancada das garras de sua galáxia mãe.

Correndo o risco de inferir muito de poucos dados, eu não posso ajudar, entregando-se a um pouco de especulação. Eu também sou o produto de uma civilização tecnológica, com a capacidade de transformar um planeta para colonizar outras luas e mundos, para construir estruturas assustadoras. O povo de Kapteyn b eram claramente mais avançado do que vocês, meus próprios construtores -, mas com o tempo, vocês também poderiam transformar um mundo desta maneira.

Algo para pensar, não é?

Bem, isso sou eu me deslogando agora. Eu vou agora explorar este sistema, e talvez soltar alguns drones com instrumentação para pousarem em Kapteyn b por si mesmos. Vai haver um risco de que, uma vez eu entrando numa órbita baixa o bastante, quem sabe o que vai acontecer? Ainda assim, isso é um perigo que eu estou preparado para aceitar. Você me fez para isso, e eu sou grato por tudo o que eu tenho permissão para ver e fazer.

Mas olhe.

Eu sei que é uma coisa pequena, e eu realmente não deve incomodá-lo sobre isso. Mas tem sido um longo tempo desde que eu ouvi algo de você. Coloquei sim um grande esforço nestas transmissões, e que seria bom - apenas uma vez - saber se há alguém do outro lado, ouvindo-me

Apenas uma palavra, deixe-me saber se você ainda se importa comigo ?

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Triste Kapteyn é uma história fictícia gentilmente produzida por Alastair Reynolds para ilustrar e apoiar os elementos-chave do relatório da descoberta de um planeta nesse sistema. A história descreve a chegada de uma sonda robótica interestelar alcançando o sistema planetário do Kapteyn, e um relatório dessa primeira pesquisa sonda exploratória de seus planetas em um futuro distante. Alastair Reynolds trabalhou como astrônomo da Agência Espacial Europeia, e mais tarde tornou-se por tempo integral escritor de ficção científica. A história é fornecido em uma base não-exclusiva para uso apenas nesta versão. Copyright permanece de Alastair Reynolds 2014.

Fonte : http://ph.qmul.ac.uk/sad-kapteyn

da School of Physics and Astronomy, Queen Mary, University of London, England

Comentário de Xracer : Novos tempos, novos exploradores. No passado os pioneiros navegadores do oceano, local até então inacessível, cercado de mitos, monstros e distâncias incomensuráveis. Hoje navegando em naves robóticas para Marte e Plutão. No futuro, deste conto, sondas já alcançaram outros sistemas de outras estrelas. Veja o post anterior e o próximo post, por favor !