Exploração de Urano - Exploration of Uranus
A exploração de Urano tem, até à data, sido através de telescópios e uma sonda solitário pela NASA 's Voyager 2 nave espacial, que fez sua maior aproximação a Urano em 24 de janeiro de 1986. A Voyager 2 descobriu 10 luas , estudou frio do planeta atmosfera , e examinou seu sistema de anéis , descobrindo dois novos anéis. Ele também fotografou as cinco grandes luas de Urano, revelando que suas superfícies são cobertas por crateras de impacto e desfiladeiros .
Uma série de missões exploratórias dedicadas a Urano foram propostas, mas em 2021 nenhuma foi aprovada.
Voyager 2
A Voyager 2 fez sua maior aproximação de Urano em 24 de janeiro de 1986, chegando a 81.500 km (50.600 milhas) do topo das nuvens do planeta. Este foi o primeiro sobrevôo planetário solo da sonda, desde que a Voyager 1 encerrou sua viagem aos planetas externos na lua de Saturno , Titã .
Urano é o terceiro maior planeta do Sistema Solar . Ele orbita o Sol a uma distância de cerca de 2,8 bilhões de quilômetros (1,7 bilhão de milhas) e completa uma órbita a cada 84 anos. A duração de um dia em Urano, medida pela Voyager 2, é de 17 horas e 14 minutos. Urano se distingue pelo fato de estar inclinado para o lado. Acredita-se que sua posição incomum seja o resultado de uma colisão com um corpo do tamanho de um planeta no início da história do Sistema Solar . Dada sua orientação estranha, com suas regiões polares expostas à luz do sol ou escuridão por longos períodos e a Voyager 2 definida para chegar na época do solstício de Urano , os cientistas não tinham certeza do que esperar de Urano.
A presença de um campo magnético em Urano não era conhecida até a chegada da Voyager 2 . A intensidade do campo é aproximadamente comparável à da Terra, embora varie muito mais de ponto a ponto por causa de seu grande deslocamento do centro de Urano. A orientação peculiar do campo magnético sugere que o campo é gerado em uma profundidade intermediária no interior, onde a pressão é alta o suficiente para que a água se torne eletricamente condutora. A Voyager 2 descobriu que uma das influências mais marcantes da posição lateral do planeta é seu efeito na cauda do campo magnético , que está inclinado 60 graus em relação ao eixo de rotação do planeta . O magnetocauda foi mostrado para ser torcido pela rotação do planeta numa forma em espiral atrás do planeta.
Descobriu-se que os cinturões de radiação em Urano eram de intensidade semelhante aos de Saturno . A intensidade da radiação dentro dos cinturões é tal que a irradiação escureceria rapidamente (em 100.000 anos) qualquer metano preso nas superfícies geladas das luas internas e partículas do anel . Isso pode ter contribuído para o escurecimento das superfícies das luas e das partículas do anel, que são quase uniformemente cinzentas.
Uma alta camada de névoa foi detectada ao redor do pólo iluminado pelo sol , que também irradiava grandes quantidades de luz ultravioleta , um fenômeno conhecido como "electroglow". A temperatura média da atmosfera do planeta é de cerca de 59 K (-214,2 ° C). Surpreendentemente, os pólos iluminados e escuros, e a maior parte do planeta, mostram quase a mesma temperatura no topo das nuvens.
A Voyager 2 encontrou 10 novas luas, elevando o número total para 15 na época. A maioria das novas luas são pequenas, com a maior medindo cerca de 150 km (93 mi) de diâmetro.
A lua Miranda , a mais interna das cinco grandes luas, revelou-se um dos corpos mais estranhos já vistos no Sistema Solar. Imagens detalhadas da Voyager 2 's sobrevoo do lua mostrou grandes estruturas ovais denominadas coronae flanqueado por falhas tão profundo quanto 20 km (12 milhas), camadas geminadas, e uma mistura de superfícies jovens e velhos. Uma teoria sustenta que Miranda pode ser uma reagregação de material de uma época anterior, quando a lua foi fraturada por um impacto violento.
As cinco grandes luas parecem ser conglomerados de rochas de gelo, como os satélites de Saturno . Titânia é marcada por enormes sistemas de falhas e cânions, indicando algum grau de atividade geológica , provavelmente tectônica, em sua história. Ariel tem a superfície mais brilhante e possivelmente a mais jovem de todas as luas de Urano e também parece ter sofrido atividade geológica que levou a muitos vales com falhas e ao que parecem ser fluxos extensos de material gelado. Pouca atividade geológica ocorreu em Umbriel ou Oberon , a julgar por suas superfícies antigas e escuras.
Todos os nove anéis conhecidos anteriormente foram estudados pela espaçonave e mostraram que os anéis uranianos são distintamente diferentes daqueles de Júpiter e Saturno. O sistema de anéis pode ser relativamente jovem e não se formou ao mesmo tempo que Urano. As partículas que compõem os anéis podem ser remanescentes de uma lua que foi quebrada por um impacto de alta velocidade ou rasgada por efeitos gravitacionais . A Voyager 2 também descobriu dois novos anéis.
Em março de 2020, astrônomos da NASA relataram a detecção de uma grande bolha magnética atmosférica, também conhecida como plasmóide , liberada no espaço sideral do planeta Urano , após reavaliar dados antigos registrados pela sonda espacial Voyager 2 durante um sobrevôo do planeta em 1986 .
Missões propostas
| Conceitos de missão para Urano |
Agência / país | Modelo |
|---|---|---|
| MUSA | ESA | orbitador e sonda atmosférica |
| Oceanus | NASA / JPL | orbitador |
| ODINUS | ESA | órbitas gêmeas |
| Orbitador e sonda da NASA Uranus | NASA | orbitador e sonda atmosférica |
| Uranus Pathfinder | Reino Unido | orbitador |
| Sonda interplanetária flyby | CNSA | sonda flyby |
Várias missões a Urano foram propostas. Cientistas do Laboratório de Ciência Espacial Mullard, no Reino Unido , propuseram a missão conjunta NASA- ESA Uranus Pathfinder para Urano. Uma chamada para uma missão de classe média (classe M) ao planeta a ser lançada em 2022 foi submetida à ESA em dezembro de 2010 com a assinatura de 120 cientistas de todo o mundo. A ESA limita o custo das missões da classe M em € 470 milhões.
Em 2009, uma equipe de cientistas planetários do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA desenvolveu projetos possíveis para um orbitador Urano movido a energia solar. A janela de lançamento mais favorável para tal sonda teria sido em agosto de 2018, com chegada a Urano em setembro de 2030. O pacote científico incluiria magnetômetros, detectores de partículas e, possivelmente, uma câmera de imagem.
Em 2011, o Conselho Nacional de Pesquisa dos Estados Unidos recomendou um orbitador e uma sonda de Urano como a terceira prioridade para uma missão emblemática da NASA pela NASA Planetary Science Decadal Survey . No entanto, esta missão foi considerada de menor prioridade do que as futuras missões a Marte e ao Sistema Jupiteriano , que mais tarde se tornaria Marte 2020 e Europa Clipper .
Uma missão a Urano é um dos vários usos propostos em consideração para a variante não tripulada do Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA, atualmente em desenvolvimento. O SLS seria capaz de lançar até 1,7 toneladas métricas para Urano.
Em 2013, foi proposto o uso de uma vela elétrica (E-Sail) para enviar uma sonda de entrada atmosférica para Urano.
Em 2015, a NASA anunciou que havia iniciado um estudo de viabilidade sobre a possibilidade de missões orbitais a Urano e Netuno, dentro de um orçamento de US $ 2 bilhões em 2015. De acordo com o diretor de ciência planetária da NASA, Jim Green, que iniciou o estudo, tais missões seriam lançadas no final da década de 2020, no mínimo, e dependeriam de seu endosso pela comunidade de ciência planetária, bem como da capacidade da NASA de fornecer fontes de energia nuclear para a nave espacial. Projetos conceituais para tal missão estão atualmente sendo analisados.
MUSE , concebido em 2012 e proposto em 2015, é um conceito europeu para uma missão dedicada ao planeta Urano para estudar sua atmosfera , interior, luas , anéis e magnetosfera . Sugere-se que seja lançado com um foguete Ariane 5 em 2026, chegando a Urano em 2044 e operando até 2050.
Em 2016, outro conceito de missão foi concebido, denominado Origens e Composição do Sistema Exoplaneta Analógico de Urano (OCEANUS), e foi apresentado em 2017 como um potencial concorrente para uma futura missão do programa Novas Fronteiras .
Janelas de lançamento futuras estão disponíveis entre 2030 e 2034.
A China planeja enviar sua primeira missão de exploração a Urano em 2046.
Referências
Bibliografia
- "Resultados da ciência de Urano" . Resultados da Voyager Science at Uranus . NASA . Recuperado em 27 de fevereiro de 2013 .
- Stone, CE; Miner, ED (1986). "O Encontro da Voyager 2 com o Sistema Uraniano". Ciência . 233 (4759): 39–43. Bibcode : 1986Sci ... 233 ... 39S . doi : 10.1126 / science.233.4759.39 . PMID 17812888 . S2CID 32861151 .
- Rick, Gore (1986). "Uranus Voyager visita um planeta escuro". National Geographic . 170 (2): 178–195. Bibcode : 1986NaGe..170..178G .