Voyager 1, nossa primeira nave estelar

Nós Estamos Aqui: O Pálido Ponto Azul (Legendado)

Vocês já sabem que somos muito, muito fãs de Ciência e Astronomia. E também sabem que somos mais fãs ainda do grande e saudoso cientista e divulgador científico Carl Sagan. Sua obra-prima, Cosmos, marcou época na televisão brasileira quando foi exibida, no começo dos anos 1980, pela Rede Globo. Lembramos com imensas saudades de Carl e da magnífica dublagem original da série, que aliás muito gostaríamos de ver de volta. E na verdade é um merecido e emocionante tributo a obra inigualável de Sagan que uma nova série Cosmos, agora apresentada por Neil deGrasse Tyson, será exibida em 2014, cuja exibição no Brasil ansiosamente aguardamos.
Não poderia ser mais adequado o tempo, poucas semanas após o anúncio da nova série Cosmos, então, para acontecer o feito histórico que vimos no último 12 de setembro de 2013. Temos, finalmente, uma nave estelar!
A NASA confirmou nesse dia que a Voyager 1 tornou-se o primeiro objeto feito pela mão de humanos a deixar nosso Sistema Solar! Ela percorre 520 milhões de km por ano, ao passo que sua gêmea, a Voyager 2, viaja a 470 milhões de km por ano, e para imenso orgulho e alegria de todos quantos acompanham essas explorações fantásticas, os geradores de plutônio das duas naves continuam funcionando, capacitando-as a prosseguir suas missões científicas.
Dessa forma, desde 2004 os instrumentos da Voyager 1 têm detectado um aumento no número de raios cósmicos de alta energia, vindos de fora da área de influência solar, com o correspondente decréscimo na quantidade de partículas carregadas emitidas por nossa estrela. O que a NASA anunciou na última quinta-feira foi que a nave detectou uma densidade de cerca de 0,08 elétrons por centímetro cúbico, mais alta do que anteriormente percebido, e muito próxima da que era esperada para o meio interestelar, ao redor de 0,10. A equipe então examinou os registros anteriores, descobrindo que entre 23 a 27 de novembro de 2012 o equipamento apontou uma densidade de somente 0,006 elétrons por centímetro cúbico. Isso indicou aos cientistas que a Voyager 1 atravessava uma região inteiramente nova.
Interessante que em agosto de 2012 foi anunciado que a nave registrou uma abrupta queda na quantidade de partículas solares, ao mesmo tempo em que os raios cósmicos galácticos aumentaram em 9 por cento. Assim, os cientistas da NASA determinaram que na verdade a Voyager 1 saiu do Sistema Solar em 25 de agosto de 2012! Claro, como tudo em ciência, existe a necessidade de comprovação sólida antes de qualquer nova descoberta ser comunicada.
De fato, ainda havia um terceiro fenômeno que os cientistas esperavam a sonda detectar, a alteração na polaridade do campo magnético. Contudo, o que foi comentado é que as informações já obtidas são suficientes para comprovar a saída da nave da bolha solar, a zona de influência de nossa estrela. Argumentam que o vento solar, as partículas emitidas pelo Sol, carregam seu campo magnético, e o mesmo ocorre com as partículas galácticas, e eles ainda necessitam de um melhor entendimento a respeito dessas interações para determinar porque a Voyager 1 ainda não detectou a alteração de polaridade.
De fato, como a sonda está atravessando uma região totalmente inexplorada, tudo é novidade, como bem disse um dos líderes da equipe científica da missão, John Grunsfeld, administrador associado de ciências da NASA em Washington: “A Voyager foi ousadamente para onde nenhuma sonda já esteve, completando um dos maiores feitos tecnológicos da História da Ciência, e adicionando um novo capítulo nos sonhos e empreendimentos humanos”. É claro que se deve lembrar que embora a região onde a sonda está já seja considerada espaço interestelar, ainda existe um componente do Sistema Solar além da Voyager 1, que vem a ser a Nuvem de Oort, uma colossal bolha de cometas, rochas, poeira e gases orbitando o Sol a cerca de um ano-luz de distância, que limita a zona sob influência da gravidade solar. Contudo, a nave só alcançará a parte interna da Nuvem daqui a 300 anos, e depois serão outros 30.000 até que saia definitivamente. E daqui a 40.000 anos a Voyager 1 irá passar a cerca de 1,7 ano-luz da estrela AC +79 3888, cujo campo gravitacional lhe dará um novo impulso colocando-a em órbita do núcleo galáctico.
A Missão Voyager começou na verdade em 1964, quando o engenheiro aeroespacial Gary Flandro do Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia, concebeu o plano de lançar sondas não tripuladas aos planetas utilizando-se de um fenômeno chamado auxílio gravitacional. Usando a gravidade de um planeta, uma nave poderia viajar ao mundo seguinte em menos tempo e utilizando uma fração do combustível necessário para um voo direto. Flandro concebeu o Grand Tour, ou Grande Expedição, ao constatar que em meados dos anos 1970 os grandes planetas estariam relativamente alinhados, o que só acontece a cada 175 anos.
O ousado plano de Flandro envolvia 4 sondas: duas visitariam Júpiter, Saturno e Plutão, e a outra dupla passaria por Júpiter, Urano e Netuno. Infelizmente, em 1972 cortes no orçamento da NASA forçaram o cancelamento não somente das últimas três missões tripuladas à Lua, mas também do Grand Tour. Entretanto já havia o projeto das Mariner 11 e 12, parte do programa Mariner Júpiter-Saturno, para visitar os planetas exteriores. A NASA lançou várias sondas Mariner para Mercúrio, Vênus e Marte, mas conforme o projeto evoluía as novas naves se diferenciaram muito de suas predecessoras, e um novo nome foi escolhido: Voyager!
Demonstrando a capacidade inigualável do setor de exploração planetária da NASA, vários elementos do Grand Tour foram incorporados ao Programa Voyager. A missão de cinco anos da dupla Voyager 1 e 2 envolvia inicialmente apenas passagens por Júpiter e Saturno, com um estudo detalhado e inédito de seus satélites. A Voyager 2 partiu antes, em uma trajetória bem mais lenta, em 20 de agosto de 1977. Em 05 de setembro de 1977 decolava a Voyager 1, o lançamento de ambas a cargo de foguetes Titan IIIE/Centaur.
Como já se sabia que as duas deixariam o Sistema Solar, e após as placas colocadas a bordo das naves anteriores, Pioneer 10 e 11, decidiu-se que as Voyager também levariam mensagens para alguma civilização extraterrestre que as encontrasse, mesmo daqui a milhões de anos. E de novo, Carl Sagan foi o encarregado de elaborar essas sofisticadas mensagens, produzindo com sua equipe o Disco Dourado das Voyager. Carl disse que as Voyager representam mais que ciência: “As naves serão encontradas e as gravações exibidas somente se existirem civilizações avançadas capazes de voo interestelar. Mas o lançamento dessas garrafas no oceano cósmico diz algo muito esperançoso sobre a vida em nosso planeta”. Claro que se vocês, caros leitores, são nerds de carteirinha como nós, sabem muito bem que entre as músicas encontram-se o Concerto de Brandenburgo nº 2, Primeiro Movimento, de Bach (como visto no primeiro episódio da segunda temporada de Arquivo-X), e também Johnny Be Good de Chuck Berry, a mesma música que Marty McFly toca em De Volta para o Futuro!
Por sinal, lembro-me bem da melhor piada sobre a Voyager que já vi, no programa Saturday Night Live. Brincou-se que os alienígenas interceptaram a sonda, e que a primeira mensagem deles chegou em seguida à Terra: “Mandem mais Chuck Berry!”. Sem dúvida, as Voyager são embaixadores para as estrelas muito melhores que algumas coisas que as ondas de rádio e TV que temos emitido nos últimos anos transportam espaço afora…
Enfim, a missão planetária das naves levou a Voyager 2 a visitar Júpiter em julho de 1979, Saturno em agosto de 1981, Urano em janeiro de 1986 e Netuno em agosto de 1989, completando então o Grand Tour imaginado por Gary Flandro. Já a Voyager 1 passou por Júpiter em março de 1979 e Saturno em novembro de 1980. Havia então a possibilidade de em seguida enviar a nave para Plutão, na época ainda não reclassificado como planeta anão. Contudo, os cientistas da missão sabiam que a Voyager 2 não conseguiria imagens muito próximas de Titã, lua de Saturno e a única com uma atmosfera densa em nosso sistema. A Voyager 1, por seu lado, viajava em uma trajetória onde esse estudo aproximado da lua seria possível, e afinal esse objetivo foi considerado mais viável do que a viagem a Plutão.
As duas naves, devido a suas extraordinárias realizações, são muitas vezes consideradas o maior feito da Era Espacial, igualando ou até superando o Projeto Apollo. E de fato, as Voyager revolucionaram nosso entendimento sobre o Sistema Solar, e revelaram os mundos fantásticos que são as luas dos planetas gigantes. Algumas de suas descobertas são: vulcões em Io, lua de Júpiter, que é o corpo vulcanicamente mais ativo do Sistema Solar; evidenciaram a atmosfera turbulenta de Júpiter, comprovando que a Grande Mancha Vermelha é um furacão colossal, muito maior que a Terra, e que existe há no mínimo vários séculos; detectaram as primeiras evidências de um oceano de água líquida por baixo da crosta de gelo que cobre Europa, também lua de Júpiter, objeto hoje de intensos estudos para missões de pesquisa desse oceano, considerado o local mais provável para encontrar vida alienígena próximo da Terra; um enorme anel de enxofre e oxigênio ionizados produzido por Io e moldado pelo colossal campo magnético de Júpiter, tendo como subproduto o fato de que o material emitido pelos vulcões de Io cair na pequena lua Amalthea, alterando sua cor escura original para vermelho; a complexa estrutura dos anéis de Saturno, que são centenas, e literalmente pastoreados por pequenas luas como Pandora e Prometheus; a atmosfera de nitrogênio de Titã, lua de Saturno, apontando a possibilidade depois confirmada que nuvens de metano produzam chuvas de hidrocarbonetos na superfície, formando rios, lagos e oceanos de metano; a Grande Mancha Escura de Netuno, similar a Vermelha de Júpiter; os ventos supersônicos de sua atmosfera, superando 1.600 km/h, e como o planeta é o mais afastado, os cientistas acreditam que a energia para isso venha do próprio Netuno, que emite 2,6 vezes mais energia do que a que recebe do Sol, provavelmente devido a elementos radioativos; os gêiseres de Triton, maior satélite de Netuno, chamados de criovulcões que emitem água, amônia e metano a 8 km de altitude, caindo para a superfície e congelando a menos 236 graus Celsius; e claro, a fronteira do Sistema Solar, o estudo direto da heliosfera e da heliopausa.
Espera-se que os geradores nucleares das Voyager continuem funcionando até 2020, talvez até 2025, mas não devem passar muito disso. De qualquer maneira, as duas naves continuarão viajando para sempre, carregando nossas esperanças e sonhos exploratórios. Elas nos legaram um verdadeiro tesouro científico, cujo ponto alto são as magníficas imagens que obtiveram dos mundos que visitaram. Antes das Voyager essas luas eram pouco mais que pontos no telescópio. Depois de suas viagens são mundos a serem explorados, alguns deles candidatos a abrigar vida extraterrestre!
A missão original de cinco anos foi muito estendida não somente devido a surpreendente durabilidade das Voyager, mas a perícia dos cientistas do projeto na NASA, que após o lançamento seguidamente as reprogramavam com novas rotinas, conferindo-lhes maiores capacidades do que originalmente possuíam. E essa realização fantástica, incluindo lançamento, sistemas de energia e todas as operações de missão, custou até agora 988 milhões de dólares. Ou seja, ciência não é cara, e as justificativas para os seguidos e deploráveis cortes orçamentários, especialmente nas missões planetárias, são de fato injustificáveis.
A Voyager 1 ainda foi responsável por outro feito, novamente uma brilhante ideia do grande Carl Sagan: obter 60 fotografias em 14 de fevereiro de 1990, com que foi composto o Family Portrait, o Retrato de Família do Sistema Solar. Nele são exibidos seis planetas, menos Marte e Mercúrio que estavam ofuscados pelo brilho solar, e onde ficou famosa a imagem do Pálido Ponto Azul. Apenas assistam ao vídeo com a narração do próprio Carl Sagan que apresentamos abaixo, e que deveria ser obrigatório em todas as salas de aula deste planeta.
Convidamos, aliás, todos os leitores a visitar os links disponibilizados, celebrando essa que é uma das mais extraordinárias realizações de nossa espécie, da qual nós do Aumanack sentimos um indescritível orgulho!
Contrabalançando a insistência atual de muitos contra a Ciência, as Voyager legaram uma coleção de informações e imagens absolutamente belíssimas e irresistíveis, comprovando que, havendo os meios e a vontade, qualquer coisa se torna possível. Como Carl Sagan deixou claro, inclusive na elaboração do Disco Dourado, houve a preocupação de mostrar o melhor da espécie humana. Sim temos muitos problemas, mas também muita vontade de aprender e superar nossas próprias realizações, e no fim, a Voyager 1 e a Voyager 2 representam possivelmente o ponto mais elevado e brilhante desses sonhos e esperanças. Como já escrevemos no artigo Missão Voyager: Trinta anos de viagens e descobertas:

Mais que apenas instrumentos científicos com uma tecnologia já atrasada para nós, as Voyager 1 e 2 são testemunhos da genialidade e da capacidade de superação humanas. Mesmo que nossa civilização seja extinta, um registro de que existimos e tentamos compreender o imenso e extraordinário Universo de que fazemos parte ainda existirá pelos próximos milhões de anos, os dois Discos Dourados carregados pelas duas espaçonaves. Um testemunho verídico de nossa cultura, biologia e natureza, e uma pequena amostra de que um dia, em um pequeno e distante planeta azul chamado Terra, uma civilização fez o seu melhor para alcançar as estrelas.

A Missão Voyager tornou-se algo tão extraordinário que hoje, 36 anos após o lançamento das duas naves, ela continua! Os cientistas da NASA têm dado declarações acerca das novas descobertas que seguramente serão realizadas nos próximos anos, como no tocante aos raios cósmicos galácticos, partículas carregadas aceleradas a velocidades incríveis por distantes explosões de supernovas. Ed Stone, de 77 anos, físico do Caltech, cientista do projeto e trabalhando na missão desde sua concepção em 1972 (cuja entrevista para a Globonews apresentamos abaixo), bem descreveu o sentimento entre seus colegas: “Todo dia observamos informações que ninguém viu antes, em uma região onde ninguém jamais esteve. Estamos todos ansiosos para aprender muito nos próximos anos”.
Esses números, sem dúvida, muito dizem a respeito do que significam esses dois extraordinários emissários da humanidade, mas evidentemente nem começam a explicar os sentimentos que as Voyager nos trazem. Também nós do Aumanack aguardaremos ansiosamente os próximos feitos da Voyager 1 e da Voyager 2, deixando um muito obrigado a essas fantásticas naves, e desejando-lhes uma boa viagem! E encerramos retornando ao artigo da Astronomy Magazine de janeiro de 2013 (que saudades da Astronomy Brasil…) que termina com estas palavras:

“O Grand Tour pelo Sistema Solar (e além dele), continua. Os exploradores são duas naves que atingiram todas as metas planejadas para elas, superaram de muito longe suas expectativas de vida, e se adaptaram a novas expectativas evoluindo tecnologicamente. E realmente, 36 anos após seus lançamentos, e 31 após completarem suas missões primárias, Voyager 1 e Voyager 2 continuam a audaciosamente ir onde ninguém jamais esteve”!

Visitem o site do Disco de Ouro

Vídeo oficial da Nasa comunicando o feito da nave.

Mix com os sons e imagens da Voyager

Serviço:

Site oficial das Voyager:

Galeria oficial de imagens das Voyager:

Tudo sobre o Disco Dourado da Voyager:

Cobertura completa da excursão interstelar da Voyager 1 no site Space:

Como as Voyager funcionam:

“Voyager has boldly gone where no probe has gone before, marking one of the most significant technological achievements in the annals of the history of science, and adding a new chapter in human scientific dreams and endeavors,” said John Grunsfeld, NASA’s associate administrator for science in Washington. “Perhaps some future deep space explorers will catch up with Voyager, our first interstellar envoy, and reflect on how this intrepid spacecraft helped enable their journey.” clique aqui para abrir

Mensagens de boas vindas ao espaço interestelar para a Voyager 1:

Poesia para a primeira nave estelar:

Artigo de Salvador Nogueira no Mensageiro Sideral:

Globonews Ciência e Tecnologia conversa com Ed Stone, o cientista-chefe da missão da sonda Voyager 1

Missão Voyager: Trinta anos de viagens e descobertas