Ao infinito e além, com um enxame de máquinas minúsculas • The Register

Boffins acredita que o futuro da exploração espacial pode pertencer a sondas pequenas e acessíveis navegando sob a energia do Sol.

Em um artigo pré-impresso intitulado "BLISS: Exploração Interplanetária com Enxames de Naves Espaciais de Baixo Custo", os autores Alexander Alvara, Lydia Lee, Emmanuel Sin, Nathan Lambert, Andrew Westphal e Kristofer Pister descrevem um projeto que pretende ir aonde não já houve uma frota de pequenas espaçonaves baratas movidas a Linux.

“O projeto BLISS pretende demonstrar que as tecnologias de telefonia celular e outras miniaturizações por meio de avanços tecnológicos permitem capacidades sem precedentes no espaço”, afirmam os autores, afiliados à Universidade da Califórnia, Berkeley, em seu artigo.

As espaçonaves BLISS, cada uma com uma massa de cerca de 10 gramas, são menores que um CubeSat de 10 cm3 e 1,33 kg (3 lb). O design do BLISS representa uma placa de circuito unida a um painel solar para formar uma forma de T, rebocada por uma vela solar significativamente maior com uma "vela giratória" adicional para girar a nave.

Essas espaçonaves, projetadas para custar menos de US$ 1.000 cada, consistem em: uma vela quadrada de mylar de 1 m2; motores de sistema microeletromecânico (MEMS) para controle de vela; uma unidade de medição inercial (IMU) para detecção de rotação; um transmissor de laser e um receptor óptico de diodo de avalanche de fóton único (SPAD); uma aleta de radiador de grafite pirolítica altamente orientada (HOPG) para controle térmico; uma bateria de polímero de lítio; uma câmera para iPhone; um PC VoCore2 rodando Linux e software personalizado; e células solares Alta.

Os leitores regulares do Reg saberão que o Linux já foi para o espaço antes: por exemplo, na Estação Espacial Internacional e em Marte. E a SpaceX usa uma distribuição Linux personalizada em seus satélites de banda larga de internet Starlink.

Espaçonaves maiores movidas a velas solares são difíceis de construir, caras e tendem a envolver missões da ordem de uma dúzia de anos devido aos tempos de trânsito envolvidos, argumentam os autores. Até os CubeSats, dizem eles, requerem centenas de metros quadrados de área de vela para fornecer propulsão útil.

Para uma nave espacial de 10 gramas, uma vela solar de 1 m2 apresenta a opção de propulsão mais prática, e o design do BLISS, afirmam, funcionaria bem em escala. Uma frota de mil pessoas pesaria apenas 10 quilos e a pilha de velas para impulsioná-la teria apenas alguns milímetros de espessura.

Os especialistas de Berkeley sugerem que uma missão inicial adequada seria gerar imagens de algo entre dez e algumas centenas de objetos próximos à Terra (NEOs).

“Existem cerca de 20.000 NEOs conhecidos, dos quais se acredita que cerca de 1.000 sejam asteróides com mais de 1 km de diâmetro”, observam. “Apenas 10 destes NEOs foram visitados por naves espaciais.”

Modelando uma viagem a Bennu – um asteróide próximo à Terra visitado em 2020 pela espaçonave Osiris-REx da NASA – os cientistas espaciais estimam que as naves BLISS poderiam completar uma missão de ida e volta em pouco mais de 5,1 anos (1.866 dias).

A missão Osiris-REx levou pouco mais de sete anos (2.572 dias) e as amostras devem retornar à Terra em setembro deste ano. A missão terá custado cerca de US$ 1,2 bilhão quando concluída.

Depois de completar um teste de visita NEO, a equipe BLISS propõe coletar material de milhares de cometas da família de Júpiter usando a espaçonave. Eles observam que o mais recente Estudo Decadal Planetário dos EUA identificou a recolha de amostras de cometas como uma missão de alta prioridade, mas não pôde ser concluída até meados da década de 2040, utilizando uma abordagem proposta na competição Novas Fronteiras. Com um enxame de naves BLISS de 10 gramas, eles insistem que a missão poderá ser concluída na próxima década.

Quanto à proteção contra radiação, o BLISS pretende esperar pelo melhor. “O orçamento de massa do BLISS não permite uma blindagem suficiente para ter um impacto significativo na dose que atinge os componentes eletrónicos”, afirmam os autores. "Ainda assim, a eletrônica cuidadosamente projetada deve ser capaz de sobreviver a uma missão de vários anos com probabilidade suficiente."

E se não, talvez valha a pena sacrificar algumas máquinas Linux baratas em prol da ciência. ®