Asteroides atravessam o espaço sem aviso, e a descoberta de milhares de novos objetos a cada ano mantém a possibilidade de um deles se chocar contra a Terra. A missão DART já comprovou que é possível desviar um asteroide com um impactador cinético, um objeto lançado para empurrá-lo de sua trajetória.
O projeto, porém, tinha uma limitação crucial: a missão se aproximou do asteroide pela traseira, na mesma direção do objeto, e exigiu anos de manobras orbitais complexas. Pesquisadores da Universidade de Beihang propõem agora uma alternativa: usar uma nova geração de velas solares para atingir o asteroide de frente e transmitir muito mais energia ao impacto.
A física do desvio: velocidade e energia multiplicadas
A eficácia de um impactador depende da energia transferida, e quanto mais rápido ele golpeia, mais energia transmite, já que a energia cresce com o quadrado da velocidade. O DART atingiu seu alvo a cerca de 6 km/s, velocidade limitada pela direção de aproximação.
Em contraste, um impactador impulsionado por vela solar poderia se aproximar do asteroide em sentido oposto — como um carro na contramão de uma rodovia — e alcançar velocidades próximas a 100 km/s. Isso permitiria transferir, por quilograma de massa, aproximadamente 230 vezes mais energia do que no teste DART.
O desafio: órbita retrógrada e a energia impossível
O obstáculo técnico é fazer uma nave viajar em sentido contrário. Quase tudo que orbita o Sol, incluindo a Terra, segue uma trajetória no sentido anti-horário. Qualquer objeto lançado da Terra herda essa direção desde o início. Inverter esse movimento e entrar em uma órbita retrógrada — no sentido horário — exige uma grande quantidade de combustível.
Foguetes químicos não conseguem realizar essa manobra: as limitações da equação de Tsiolkovski os impedem de carregar combustível suficiente, e as velas solares, porém, conseguem.
As velas solares dispensam combustível ao aproveitar a pressão da radiação solar — a força que um fóton transmite ao colidir com um objeto. Assim, avançam impulsionadas pela luz do Sol, em vez de queimar combustível como foguetes convencionais.
Da teoria à prática: testes em andamento
A tecnologia de velas solares não é nova, e já na década de 1990. O engenheiro italiano Giancarlo Vulpetti descreveu como essa técnica poderia posicionar uma vela solar em uma trajetória de inversão H — um método que permite contornar a dificuldade da órbita retrógrada.
A segunda vela solar impulsada pela Planetary Society será lançada não antes de setembro para demonstrar a viabilidade prática. Quando desdobrada, a nave mede 32 metros quadrados e testará se a radiação solar consegue impulsioná-la.
Os pesquisadores simularam velas solares difractivas em diferentes configurações para a trajetória de inversão H e comprovaram sua eficácia. Em testes com o asteroide Apofis — objeto de 340 metros de diâmetro que passará a apenas 38 mil quilômetros da Terra em 13 de abril de 2029 —.
Conseguiram enviar um impactador a 100 km/s em 200 a 300 dias após o lançamento. O prazo reduz significativamente o tempo necessário em comparação com velas solares convencionais.
