A Coreia do Sul partiu para a Lua na quinta-feira. Mas não quer parar por aí.
“Também estamos considerando usar a Lua como um posto avançado para exploração espacial”, disse Kwon Hyun-joon, diretor geral de espaço e energia nuclear do Ministério da Ciência da Coreia do Sul, em resposta por escrito a perguntas. “Embora esperemos explorar a própria lua, também reconhecemos seu potencial para atuar como base para futuras explorações do espaço profundo, como Marte e além.”
A espaçonave lunar da Coréia do Sul, chamada Danuri, foi lançada em um foguete SpaceX Falcon 9 da Flórida, partindo em uma rotatória, mas com baixo consumo de combustível, que a levará à Lua em meados de dezembro. Lá, ele começará uma órbita a uma altitude de 62 milhas acima da superfície da lua. A missão principal está programada para durar um ano.
Originalmente conhecido como Korea Pathfinder Lunar Orbiter, a missão recebeu o nome de Danuri depois que se tornou a vencedora em um concurso de nomes. É uma junção das palavras coreanas para “lua” e “desfrutar”.
Kwon disse que o principal objetivo da missão Danuri era desenvolver tecnologias básicas como o projeto de trajetórias orbitais, navegação no espaço profundo, um sistema de propulsão de alto empuxo e uma antena de 35 metros para se comunicar com espaçonaves distantes.
Mas a carga científica da espaçonave é sofisticada e ajudará cientistas da Coreia do Sul e do mundo a estudar o campo magnético da lua, medindo suas quantidades de elementos e moléculas como urânio, água e hélio-3 e fotografando as crateras escuras nos pólos lunares, onde o sol nunca brilha. Além de fornecer um dos instrumentos, chamado ShadowCam, a NASA escolheu nove cientistas para participar do Danuri.
Um de seus instrumentos científicos mais importantes é um magnetômetro. O interior da lua não gera mais um campo magnético, mas já o fez, e esse campo primordial é preservado em fluxos de lava que endureceram durante essa época.
Ian Garrick-Bethell, professor de ciência planetária da Universidade da Califórnia, Santa Cruz e cientista participante da missão Danuri, disse que o campo magnético inicial parece ter sido surpreendentemente forte – potencialmente até o dobro da força da Terra. campo magnético atual.
Dr. Garrick-Bethell disse que era intrigante que “um pequeno núcleo de ferro tão pequeno pudesse ter gerado um campo magnético tão forte”.
Ele espera que, após a conclusão da missão principal da espaçonave de um ano, a Coreia do Sul possa optar por mover Danuri para muito mais perto da superfície da lua, dentro de 12 milhas ou menos, onde o magnetômetro possa obter uma visão muito melhor das rochas magnetizadas.
“Mesmo algumas passagens nessas baixas altitudes podem ajudar a restringir o quão fortemente magnetizadas essas rochas são”, disse ele.
Dr. Garrick-Bethell também está procurando usar o magnetômetro para estudar os campos magnéticos gerados dentro da lua quando ela é atingida pelo vento solar, um fluxo de partículas carregadas que emanam do sol.
A ascensão e queda na força do campo magnético no vento solar induz correntes elétricas na lua, e essas correntes elétricas, por sua vez, geram campos magnéticos que serão medidos por Danuri. As características do campo magnético darão dicas da estrutura e composição do interior da lua.
Este trabalho também requer a combinação de medições com as feitas por duas espaçonaves da NASA, THEMIS-ARTEMIS P1 e P2, que viajam ao redor da lua em órbitas altamente elípticas, para que possam medir as mudanças no vento solar enquanto Danuri mede os campos magnéticos induzidos mais próximos de a superfície.
“O que aprenderíamos com isso é uma espécie de mapa global da temperatura interior e potencialmente composição e talvez até mesmo conteúdo de água das partes profundas da lua”, disse Garrick-Bethel.
Os cientistas usarão outro instrumento de Danuri, um espectrômetro de raios gama, para medir quantidades de diferentes elementos na superfície da lua. O dispositivo do Danuri pode captar um espectro mais amplo de raios gama de energia mais baixa do que instrumentos semelhantes em missões lunares anteriores, “e essa faixa está cheia de novas informações para detectar elementos na lua”, disse Naoyuki Yamashita, cientista do Novo México que trabalha para o Planetary Science Institute no Arizona. Ele também é um cientista participante em Danuri.
O Dr. Yamashita está interessado no radônio, que se forma a partir do decaimento do urânio. Como o radônio é um gás, ele pode viajar do interior da lua para sua superfície. (Este é o mesmo processo que às vezes causa o acúmulo de radônio, que também é radioativo, nos porões das casas.)
As quantidades de elementos radioativos podem fornecer uma história explicando quando várias partes da superfície da lua esfriaram e endureceram, disse Yamashita, ajudando os cientistas a descobrir quais fluxos de lava da lua são mais velhos ou mais novos.
O Instituto Coreano de Pesquisa Aeroespacial, o equivalente sul-coreano da NASA, usará a câmera de alta resolução de Danuri para explorar a superfície lunar em busca de locais potenciais para uma missão robótica em 2031, disse Kwon.
Uma segunda câmera medirá a luz solar polarizada refletindo na superfície lunar, revelando detalhes sobre o tamanho das partículas que compõem o solo lunar. Como o bombardeio constante pelo vento solar, radiação e micrometeoritos separa o solo, o tamanho dos grãos encontrados em uma cratera pode fornecer uma estimativa de sua idade. (Grãos menores sugeririam uma cratera mais antiga.)
Os dados de luz polarizada também serão usados para mapear a abundância de titânio na Lua, que um dia poderá ser extraído para uso na Terra.
A NASA forneceu uma das câmeras, uma ShadowCam, que é sensível o suficiente para captar os poucos fótons que saltam do terreno para as crateras escuras e permanentemente sombreadas da lua.
Essas crateras, localizadas nos pólos da lua, permanecem frias para sempre, abaixo de 300 graus Fahrenheit negativos, e contêm gelo de água que se acumulou ao longo das eras.
O gelo pode fornecer uma história congelada do sistema solar de 4,5 bilhões de anos. Também poderia ser uma recompensa de recursos para futuros astronautas visitantes. Máquinas na lua poderiam extrair e derreter o gelo para fornecer água. Essa água poderia então ser dividida em oxigênio e hidrogênio, o que forneceria ar para respirar para os astronautas e propulsores de foguetes para viajantes que buscam viajar da lua para outros destinos.
Um dos principais objetivos do ShadowCam é encontrar o gelo. Mas mesmo com os instrumentos sofisticados de Danuri, isso pode ser um desafio. Shuai Li, pesquisador da Universidade do Havaí e cientista participante do Danuri, acha que as concentrações podem ser tão baixas que não serão obviamente mais brilhantes do que as áreas que não contêm gelo.
“Se você não olhar com atenção, talvez não consiga vê-lo”, disse Li.
Jean-Pierre Williams, cientista planetário da Universidade da Califórnia, Los Angeles, e outro cientista participante da missão Danuri, espera produzir mapas detalhados de temperatura das crateras combinando as imagens ShadowCam com dados coletados pelo Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA.
O orbitador da NASA, que estuda a lua desde 2009, carrega um instrumento que registra as temperaturas da superfície lunar. Mas essas medidas são borradas em uma área bastante grande, com cerca de 900 pés de diâmetro. A resolução de uma ShadowCam é de cerca de 1,5 metros por pixel. Assim, as imagens ShadowCam usadas em conjunto com modelos de computador podem possibilitar a descoberta de variações de temperatura na superfície.
“Com esses dados, podemos mapear as temperaturas locais e sazonais”, disse o Dr. Williams. Isso, por sua vez, pode ajudar os cientistas a entender a estabilidade dos gelos de água e dióxido de carbono na cratera.
Os pesquisadores terão que esperar vários meses para que a ciência comece. A espaçonave está fazendo uma rota longa e eficiente em termos de energia para a lua. Ele primeiro segue em direção ao sol, depois volta para ser capturado na órbita lunar em 16 de dezembro. Essa “trajetória balística” leva mais tempo, mas não requer um grande motor acionado para desacelerar a espaçonave quando chegar à lua.
A Coreia do Sul tem um extenso programa de mísseis militares, e colocou vários satélites de comunicação e observação da Terra em órbita baixa desde o lançamento de seu primeiro em 1992. E vem expandindo suas capacidades de lançamento de foguetes domésticos para que futuras missões não precisem depender da SpaceX, ou de outros países, para chegar ao espaço. Em junho, o Instituto Coreano de Pesquisa Aeroespacial colocou com sucesso vários satélites em órbita com o segundo voo do Nuri, seu foguete local.
“Vamos assumir projetos desafiadores, como sondas lunares e exploração de asteroides”, disse Kwon.
Jin Yu Young contribuiu com relatórios de Seul.
