* Sondas interplanetárias
ASTRONOMIA E ASTRONÁUTICA NO SÉCULO XX: SONDAS INTERPLANETÁRIAS
No primeiros dias da Era Espacial, logo do primeiro artefato no espaço (o Sputnik 1 soviético, em 1957) o primeiro ser vivo (a cadela Laika), a primeira descoberta no espaço exterior (os cinturões de radiação de Van Allen em 1958), o próximo passo lógico parecia tentar fazer chegar alguma coisa até a Lua.
O primeiro objeto construido pelo ser humano que conseguiu abandonar de vez a gravidade da Terra (o primeiro "planeta artificial") foi o Lunik 1, em 1959. Foi lançado em direção à Lua (ele errou o alvo) mas, transmitiu importantes detalhes acerca do meio ambiênte entre a Terra e seu satélite natural. Pouco depois, os soviêticos lançaram a nave irmã, o Lunik 2, e esta sim fez uma viagem perfeita até se espatifar contra a superfície lunar. Pela primeira vez os seres humanos conseguiam tocar, se bem que indiretamente, um outro corpo celeste. À importância científica e histórica se unia a importância política da façanha, demonstrada pelo fato de que parte importante do pequeno carregamento da nave era de medalhas e emblemas soviéticos: estávamos em plena Guerra Fria. Resultados ainda mais espectaculares vieram pela avançada Lunik 3, ao fotografar pela primeira vez o lado oculto da Lua, algo nunca antes visto pelos seres humanos.
No começo da década de 60 os americanos estavam prestes a começar um programa muito mais ambicioso. O objetivo para o final da década era nem mais nem menos que colocar um ser humano na superfície da Lua e trazê-lo com segurança de volta para a Terra: era o projeto Apollo. Para conseguí-lo, era imprescindível fazer um reconhecimento prévio da Lua. Tres projetos robóticos surgiram: o Ranger, básicamente naves de queda livre, que filmariam com câmeras de TV os últimos minutos antes do choque mortal; o Surveyor, naves de pouso que testariam os equipamentos e técnicas e analizariam o solo lunar para saber se era o não possível o pouso de grandes naves tripuladas; e o Lunar Orbiter, que faria mapas da Lua muito mais detalhados que os anteriores para escolher os melhores locais de pouso. Todas essas etapas foram realizadas com grande sucesso.
Os soviéticos continuaram com seus programas de naves à Lua, e as vezes até estavam na frente dos americanos, por exemplo com o primeiro pouso suave bem sucedido (Lunik 9) e o primeiro satélite artificial em volta de outro mundo (Lunik 10), mas em geral não conseguiram manter o ritmo dos americanos. Estes colocaram seis grandes naves tripuladas com uma dúzia de astronautas entre 1969 e 1972 em solo lunar, terminando o trabalho começado pelas Ranger. Os soviéticos tiveram que contentar-se com resultados bem menos espectaculares, mas que também têm a sua importância, por exemplo as primeras (e ate hoje únicas) amostras de outro mundo trazidas por controle remoto (Lunik 16), e os primeiros carrinhos a controle remoto em andar numa superfície alienígena (Lunokhod).
A verdadeira era da exploração planetária começou em 1962, com o lançamento da Mariner 2 americana rumo ao vizinho mais próximo, Vênus. Esta nave confirmou a suspeita de que a superfície de Vênus é mais quente do que um forno de cozinha, e não menos importante, a nave robôtica conseguiu sobreviver vários meses no hostil ambiente interplanetário e transmitir informações à Terra desde muitos milhões de km de distância. Um irmão mais avançado, equipado com câmeras, mostrou que não existem brechas entre as nuvens, e depois chegou a hora de estudar elas com uma nave de descida. A Venera 4 soviética se converteu no primeiro objeto construído pelo ser humano em penetrar na atmosfera de outro planeta, mas não chegou até o chão porque foi esmagada pela surpreendente pressão atmosférica de Vênus.
Enquanto isso, as novas naves da série Mariner se dirigiam para o outro lado, rumo a Marte. As primeiras fotos mostraram uma superfície desinteressante que alguns acharam parecida com a superfície da Lua, mas a revolução chegou em 1971, com a Mariner 9. Primeiro satélite artificial terrestre em volta de um outro planeta, estudou Marte de maneira contínua enviando mais de 7 mil fotografias, nas quais apareceram as primeiras evidências de que Marte nem sempre foi um deserto: leitos secos de rios. Outras descobertas impresiontes foram o maior desfiladeiro do Sistema Solar (hoje chamado de Vale do Marinheiro) e as maiores montanhas: vulcões de até 26 km de altura. Também mostrou que as pequenas luas de Marte são provavelmente asteróides capturados.
Nos primeiros anos da década de 70 começam viagens até lugares mais distantes ainda: Mercúrio e, além do cinturão principal de asteródes, Júpiter e Saturno. As Pioneer 10 e 11, são tambêm as primeiras naves que, depois de um reconhecimento preliminar desses gigantes gasosos, continuram viajando pelo espaço até sair do Sistema Solar. São as primeiras naves interestelares lançadas pela Humanidade. Como uma assinatura dos seus construtores, elas levam placas de alumínio banhadas com ouro com o desenho de um homem e de uma mulher, um código especial que espera-se possa ser entendido por qualquer ser inteligente e um mapa da posicão do Sol e da Terra na Galáxia com a época em que as naves foram lançadas.
Esta primeira fase da utilização das naves espaciais se caracterizou pelo grande número de lançamentos (em parte por causa da corrida espacial em plena Guerra Fria) mas tambem pelo grande número de fracassos, porque a tecnologia ainda estava na sua infância. Depois da chegada do ser humano à Lua, em virtude das revoluções tecnológicas conseguidas, especialmente na área de eletrônica e no tamanho dos foguetes, aparece uma segunda geração de sondas interplanetárias: grandes, pesadas, equipadas com grande quantidade de refinadíssimos instrumentos, com orçamentos altíssimos e com missões de duram até décadas. De novo as primeiras são lançadas para o vizinho mais próximo, Vênus. A série Venera dos soviêticos continua refinando-se e conseguem pousos com transmissões de imagens e outros importantes dados desde a superfície, ao longo dos anos 70 e 80. Os americanos lançam missões para o estudo detalhado da atmosfera, e utilizando radar, fazem os primeiros mapas de alta qualidade da superfície permanentemente encoberta. O ápice da sofisticação desta técnica chega no fim dos anos 80, com a sonda Magellam (Magalhães) com um radar empregando a técnica de Radar de Abertura Sintética (mais caro que a própria nave) que faz imagens equivalentes a fotografias de alta qualidade.
A missão que simboliza o estabelecimento desta nova era é sem dúvida a Viking, à Marte. Os americanos passam pela primeira vez da barreira do bilhão de dólares numa missão não tripulada, com naves tão avançadas que precisam de mil pessoas para monitorar o funcionamento. Alimentados até por baterias nucleares, realizam experimentos durante anos a partir de 1976, tanto desde órbita como desde o solo do planeta vermelho. Sem dúvida, os experimentos mais ambiciosos são aqueles de procurar sinais de vida no solo marciano. Os resultados desses experimentos biológicos, mostram-se contradictórios e nada conclusivos.
A sonda interplanetária mais bem sucedida da história é desta época. Pouco depois das Viking, são lançadas as sondas Voyager, uma versão reduzida de um projeto a aproveitar uma rara conjunção de planetas para realizar um "Grand Tour" pelos planetas exteriores. Com o que têm de mais moderno e sofisticado em matéria de sensores e computadores as naves gêmeas estudam com detalhes sem precedentes Júpiter e Saturno (Voyager 1 e 2), e também Urano e Netuno (Voyager 2), não só re-escrevendo livros científicos inteiros ao passar por esses mundos distantes e ao mesmo tempo enchendo prateleiras inteiras de novas informações: praticamente tudo o que nos sabemos dessa parte do Sistema Solar, nós devemos às Voyager, que funcionando por muito mais tempo do que inicialmente previsto, continuam até hoje enviando informações enquanto saem do Sistema Solar rumo as estrelas. Discos de ouro com músicas, mensagens e imagens da Terra viajam com elas, na esperança de serem encontrados e decifrados algum dia por alguma civilização que nem podemos imaginar.
Os últimos descendentes destas naves são a Galileo, dos Estados Unidos, lançada em 1989 para estudar durante pelo menos 2 anos (que no final foram quase 8 anos) o sistema de Júpiter, e a Cassini-Huygens, um projeto internacional que, com um preço de 3 bilhões de dólares é também o mais caro e sofisticado da história. Lançada em 1997, chegou em Saturno em 2004 e estudou esse sistema ao longo de 4 anos, já renovados.
Em épocas mais recentes surge uma nova visão acerca da exploração espacial. Por um lado, novos países (especialmente os de Europa Ocidental e o Japão) desejam explorar o espaço interplanetário, de maneira acessível é claro. Por outro lado, os Estados Unidos, única superpotência sobrevivente, buscam diminuir os riscos de investimento nas novas missões. Em vez de construir e lançar uma única nave de bilhões de dólares com 20 instrumentos científicos diferentes, julga-se muito mais sensato lançar 4 naves com 5 instrumentos bem específicos, a um preço menor e com muito menos risco de perder a missão inteira caso aconteça alguma falha num sistema crítico.
Surge também um interesse em novos objetos do Sistema Solar. Missões como os encontros com o cometa Halley em 1986, que teve como protagonista principal à sonda Giotto da Agência Espacial Européia, demostram que naves pequenas e cooperação internacional em vez da confrontação também conseguem resultados espectaculares. Atualmente, missões para estudar o Sol, corpos menores como cometas e asteróides e um renovado interesse pelo planeta Marte seguem esta filosofia.
Apesar de orçamentos cada vez mais reduzidos, o papel das sondas interplanetárias como instrumentos de pesquisa ainda são insubstituíveis. Na primeira década do Século 21, nós esperamos uma participação mais ativa de novas nações exploradoras, missões sistemáticas aos objetos científicamente mais interessantes, e viagens pela primeira vez a lugares que ainda não foram explorados, como o trans-neptuniano Plutão, nas profundezas do Sistema Solar.
CRONOLOGIA DA EXPLORAÇÃO PLANETÁRIA
AS PIONEIRAS À LUA
Lunik 1 - 1959 - Lua - Sobrevôo
Lunik 2 - 1959 - Lua - Impacto
Lunik 3 - 1959 - Lua - Sobrevôo
Ranger 7 - 1964 - Lua - Impacto
Ranger 8 - 1965 - Lua - Impacto
Ranger 9 - 1965 - Lua - Impacto
Lunik 9 - 1966 - Lua - Pouso
Lunik 13 - 1966 - Lua - Pouso
Lunik 10 - 1966 - Lua - Orbitador
Lunik 11 - 1966 - Lua - Orbitador
Lunik 12 - 1966 - Lua - Orbitador
Lunik 14 - 1968 - Lua - Orbitador
Surveyor 1 - 1966 - Lua - Pouso
Surveyor 3 - 1967 - Lua - Pouso
Surveyor 5 - 1967 - Lua - Pouso
Surveyor 6 - 1967 - Lua - Pouso
Surveyor 7 - 1968 - Lua - Pouso
Lunik 16 - 1970 - Lua - Amostras
Lunik 20 - 1972 - Lua - Amostras
Lunik 24 - 1976 - Lua - Amostras
Lunik 17 / Lunokhod 1 - 1970 - Lua - Pouso / Carrinho
Lunik 21 / Lunokhod 2 - 1973 - Lua - Pouso / Carrinho
OUTRAS PIONEIRAS À LUA
Pioneer 4 - 1959 - Lua - Sobrevôo
Zond 3 - 1965 - Lua - Sobrevôo
Explorer 35 (IMP-E) - 1967 - Lua - Orbitador
Zond 5 - 1968 - Lua - Circunlunar e retorno
Zond 6 - 1968 - Lua - Circunlunar e retorno
Lunik 15 - 1969 - Lua - Amostras (Falhou, orbitador)
Zond 7 - 1969 - Lua - Circunlunar e retorno
Zond 8 - 1970 - Lua - Circunlunar e retorno
Lunik 19 - 1971 - Lua - Orbitador
Explorer 49 (RAE-B) - 1973 - Lua - Orbitador / Radioastronomia
Lunik 22 - 1974 - Lua - Orbitador
AS PIONEIRAS INTERPLANETÁRIAS
Mariner 2 - 1962 - Vênus - Sobrevôo
Mariner 5 - 1967 - Vênus - Sobrevôo
Venera 4 - 1967 - Vênus - Descida
Venera 5 - 1969 - Vênus - Descida
Venera 6 - 1969 - Vênus - Descida
Mariner 4 - 1964 - Marte - Sobrevôo
Mariner 6 - 1969 - Marte - Sobrevôo
Mariner 7 - 1969 - Marte - Sobrevôo
Mariner 9 - 1971 - Marte - Orbitador
Mariner 10 - 1973 - Vênus e Mercúrio - Sobrevôo
OUTRAS PIONEIRAS INTERPLANETÁRIAS
Pioneer 5 - 1960 - Ambiente Interplanetário
Mars 1 - 1962 - Marte - Sobrevôo com falha
Zond 1 - 1964 - Ambiente Interplanetário
Venera 3 - 1965 - Vênus - Descida com falha
Pioneer 6 - 1965 - Ambiente Interplanetário
Pioneer 7 - 1966 - Ambiente Interplanetário
Pioneer 8 - 1967 - Ambiente Interplanetário
Pioneer 9 - 1968 - Ambiente Interplanetário
Venera 7 - 1970 - Vênus - Descida e pouso
Mars 2 - 1971 - Marte - Orbitador / Pouso (Falhou)
Mars 3 - 1971 - Marte - Orbitador / Pouso com Falha
Venera 8 - 1972 - Vênus - Pouso
Mars 4 - 1973 - Marte - Orbitador (Falhou, sobrevôo)
Mars 5 - 1973 - Marte - Orbitador
Mars 6 - 1973 - Marte - Pouso (Falhou)
Mars 7 - 1973 - Marte - Pouso (Falhou, sobrevôo)
Pioneer 10 - 1972 - Júpiter - Sobrevôo
Pioneer 11 - 1973 - Júpiter e Saturno - Sobrevôo
AS GRANDES SONDAS
Venera 9 - 1975 - Vênus - Orbitador / Pouso
Venera 10 - 1975 - Vênus - Orbitador / Pouso
Pioneer Venus 1 - 1978 - Vênus - Orbitador
Pioneer Venus 2 - 1978 - Vênus - Descida, sonda múltiple
Magellan - 1989 - Vênus - Orbitador
Viking Orbiter 1 / Viking Lander 1 - 1975 - Marte - Orbitador / Pouso
Viking Orbiter 2 / Viking Lander 2 - 1975 - Marte - Orbitador / Pouso
Voyager 2 - 1977 - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno - Sobrevôo
Voyager 1 - 1977 - Júpiter e Saturno - Sobrevôo
Galileo - 1989 - Júpiter - Orbitador / Descida
Cassini/ Huygens - 1997 - Saturno - Orbitador / Descida
OUTRAS GRANDES SONDAS
Venera 11 - 1978 - Vênus - Sobrevôo / Pouso
Venera 12 - 1978 - Vênus - Sobrevôo / Pouso
Venera 13 - 1981 - Vênus - Sobrevôo / Pouso
Venera 14 - 1981 - Vênus - Sobrevôo / Pouso
Venera 15 - 1983 - Vênus - Orbitador
Venera 16 - 1983 - Vênus - Orbitador
Vega 1 - 1984 - Vênus e cometa 1P/Halley - Sobrevôo / Pouso / Balões e sobrevôo
Vega 2 - 1984 - Vênus e cometa 1P/Halley - Sobrevôo / Pouso / Balões e sobrevôo
Phobos 1 - 1988 - Marte - Orbitador (Falhou) / Pouso em Fobos (Falhou)
Phobos 2 - 1988 - Marte - Orbitador / Pouso em Fobos (Falhou)
OS NOVOS EXPLORADORES
ICE (ISEE-3) - 1978 - Pesquisa solar e cometas 21P/Giacobini-Zinner e 1P/Halley - Sobrevôo
Sakigake - 1985 - Cometa 1P/Halley - Sobrevôo
Giotto -1985 - Cometas 1P/Halley e 26P/Grigg-Skjellerup - Sobrevôo
Suisei - 1985 - Cometa 1P/Halley - Sobrevôo
SOHO - 1995 - Pesquisa Solar
NEAR-Shoemaker - 1996 - Asteróide (433) Eros - Orbitador, pouso
Mars Global Surveyor - 1996 - Marte - Orbitador
Mars Pathfinder / Sojourner - 1996 - Marte - Pouso e Carrinho
Nozomi - 1998 - Marte - Orbitador (Falhou, sobrevôo)
Lunar Prospector - 1998 - Lua - Orbitador
Deep Space 1 - 1998 - Asteróide (9969) Braille e cometa e 19P/Borrelly - Sobrevôo
Stardust - 1999 - Cometa 81P/Wild 2 - Amostras
OUTROS NOVOS EXPLORADORES
Helios 1 - 1974 - Pesquisa solar
Helios 2 - 1974 - Pesquisa solar
Hiten - 1990 - Lua - Sobrevôo / Orbitador
WIND - 1994 - Pesquisa solar
Clementine - 1994 - Lua - Orbitador
ACE - 1997 - Pesquisa solar
SÉCULO XXI
Genesis - 2001 - Vento solar - Amostras
2001 Mars Odyssey - 2001 - Marte - Orbitador
Hayabusa - 2003 - Asteróide (25143) Itokawa - Pouso e amostras
SMART 1 - 2003 - Lua - Orbitador
Spirit - 2003 - Marte - Carrinho
Opportunity - 2003 - Marte - Carrinho
Mars Express / Beagle 2 - 2003 - Marte - Orbitador / Pouso (Falhou)
Rosetta / Philae - 2004 - Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko - Orbitador / Pouso
Deep Impact - 2005 - Cometas 103P/Hartley 2 e 9P/Tempel 1 - Encontro / Impacto
MESSENGER - 2004 - Mercúrio - Orbitador
Mars Reconnaissance Orbiter - 2005 - Marte - Orbitador
Venus Express - 2005 - Vênus - Orbitador
New Horizons - 2006 - Plutão e objeto trans-netuniano (486 958) 2014 MU6- Sobrevôo
Phoenix - 2007 - Marte - Pouso
Kaguya / Ouna / Okina - 2007 - Lua - Constelação de orbitadores
Dawn - 2007 - Asteróides (4) Vesta e (1) Ceres - Orbitador
Chang'e 1 - 2007 - Lua - Orbitador
Chandrayaan 1 / MIP - 2008 - Lua - Orbitador / Impacto
Kepler - 2009 - Pesquisa extrasolar
Lunar Reconnaisance Orbiter - 2009 - Lua - Orbitador
LCROSS - 2009 - Lua - Impacto
Akatsuki - 2010 - Vênus - Orbitador (Falhou, sobrevôo)
Chang'e 2 - 2010 - Lua - Orbitador
Juno - 2011 - Júpiter - Orbitador
GRAIL - 2011 - Lua - Orbitador
Curiosity - 2011 - Marte - Carrinho
LADEE - 2013 - Lua - Orbitador
Mangalyaan - 2013 - Marte - Orbitador
MAVEN - 2013 - Marte - Orbitador
Chang'e 3 / Yutu - 2013 - Lua - Pouso / Carrinho
Chang'e 5 T-1 - 2014 - Lua - Circunlunar e retorno / Orbitador
Hayabusa 2 - 2014 - Asteróide (162 173) Ryugu - Amostras
PROCYON - 2014 - Asteróide 2000 DP107
Trace Gas Orbiter / Schiaparelli - 2016 - Marte - Orbitador / Pouso (Falhou)
OSIRIS-REx - 2016 - Asteróide (101 955) Bennu - Amostras
InSight - 2018 - Marte - Pouso
Queqiao - 2018 - Lua - Satélite de comunicações
Parker - 2018 - Sol / Venus - Pesquisa solar / Sobrevôo
BepiColombo - 2018 - Mercúrio - Dois Orbitadores
Chang'e 4 - 2018 - Lua - Pouso / Carrinho
Beresheet - 2019 - Lua - Pouso (Falhou)
Chandrayaan 2 - 2019- Lua - Orbitador / Pouso (Falhou)
Solar Orbiter - 2020 - Sol / Venus - Pesquisa solar / Sobrevôo
Hope - 2020- Marte - Orbitador
Tianwen 1 - 2020- Marte - Orbitador / Pouso / Carrinho
Perseverance - 2020- Marte - Carrinho e mini helicóptero
A. L.
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A partir de uma palestra ministrada na USP, originalmente em 11 de novembro de 2000. Publicado originalmente pela USP, em documento datado em 26 de janeiro de 2001. Fotografia: As sondas espaciais mais bem sucedidas da história foram provavelmente as gêmeas Voyager 1 e Voyager 2; as descobertas delas reescreveram livros inteiros sobre o Sistema Solar. Crédito: Cortesia NASA / JPL-Caltech.