EUsensores infravermelhos no solo detectaram a assinatura de calor do OSIRIS-REx cápsula de retorno de amostra da espaçonave quando ela colidiu com a atmosfera a mais de 45.000 km/h (27.650 mph), às 8h42 MDT de hoje. A cápsula de 46 kg (101 lbs.) foi deixada pela sua nave-mãe OSIRIS-REx, muito maior, enquanto a nave espacial passava brevemente pela Terra. A cápsula atingiu o ar na costa da Califórnia, com o objetivo de pousar de paraquedas no campo de testes e treinamento do Departamento de Defesa de Utah, a sudoeste de Salt Lake City. Mesmo antes de a cápsula pousar, quatro helicópteros de busca correram para encontrá-la, e o pessoal da NASA esperou ansiosamente para saber que ela havia retornado em segurança.
Tinha. A cápsula caiu às 8h55 MDT e as tripulações do helicóptero a recolheram e levaram para uma sala limpa na base militar, preparando-se para enviá-la ao Centro Espacial Johnson, em Houston.
Os cientistas de lá terão muito o que observar. Selados dentro da cápsula estão 250 g (8,8 onças) de rocha e poeira do asteróide Bennu – um fóssil de 4,5 bilhões de anos do antigo sistema solar que a NASA gastou mais de US$ 800 milhões e sete anos trabalhando para explorar. O retorno da amostra fez da OSIRIS-REx apenas a terceira espaçonave – e a primeira americana – a realizar o truque de espeleologia de asteróides, depois da do Japão. Hayabusa e Hayabusa 2 gerenciou em 2010 e 2020, respectivamente. Compreenda a química e a história da poeira de Bennu e você poderá compreender a química, a história e até mesmo as origens do sistema solar e da Terra – bem como a vida que chama nosso planeta de lar.
“Isso mostra as razões pelas quais as pessoas exploram”, diz Rich Burns, gerente do projeto OSIRIS-REx. “Podemos aprender sobre a evolução do sistema solar, porque é que a Terra existe no seu estado actual, porque é especial. Podemos chegar à questão de onde viemos.”
Gráfico de Lon Tweeten para TIME
Coletar aquela amostra de Bennu não foi fácil. Foi em 8 de setembro de 2016 que o OSIRIS-REx (abreviação de Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer) decolou do Cabo Canaveral em uma perseguição indireta a Bennu. O asteróide é um alvo pequeno – com apenas 492 m (1.614 pés) de diâmetro – e orbita o Sol mais ou menos na mesma órbita da Terra. No seu ponto mais remoto, fica a cerca de 300 milhões de km (186 milhões de milhas) de nós. A maneira mais direta de alcançá-lo seria atravessar o sistema solar em uma perseguição em linha reta, interceptando Bennu do outro lado do sol. Mas isso teria feito a sonda aproximar-se da rocha num ângulo de 90 graus, passando por ela a 19.300 km/h (12.000 mph). Isso é bom para o tipo de sobrevoos breves e fotográficos que o Viajante naves espaciais conduzidas nos planetas exteriores nas décadas de 1970 e 1980; a missão OSIRIS-REx, no entanto, exigia que a espaçonave não apenas passasse por Bennu, mas também entrasse em uma órbita preguiçosa ao seu redor. Para fazer isso, a nave teve que fazer dois circuitos completos ao redor do Sol, alcançando lentamente o asteróide e combinando sua velocidade e trajetória. Durante esse período, a OSIRIS-REx colocou mais de 2 mil milhões de quilómetros (1,24 mil milhões de milhas) no seu conta-quilómetros.
Em 3 de dezembro de 2018, a espaçonave finalmente alcançou Bennu e disparou seus propulsores para entrar em órbita ao redor da rocha. Foi necessário apenas um sopro de propelente para fazer isso, e seria necessário o mesmo pouco para se afastar: A gravidade de Bennu– na medida em que tem algum – é 100.000 vezes menos poderoso que o da Terra. Instalada no tênue domínio gravitacional do asteróide, a espaçonave iniciou uma campanha de levantamento remoto, usando seu vários instrumentos a bordo—incluindo três câmeras, um espectrômetro infravermelho, um espectrômetro de imagem de raios X e um altímetro a laser — para estudar a composição mineral e elementar de Bennu. Também mapeou exaustivamente a superfície do asteróide, procurando um local para recolher a sua amostra. Em alguns pontos, a OSIRIS-REx voou em altitudes tão baixas quanto 1,6 km (0,99 mi) acima de Bennu – o mais próximo que qualquer nave espacial já chegou de qualquer corpo que orbitava.
Chegar tão perto trazia perigos. Bennu gira em seu eixo uma vez a cada 4,3 horas – proporcionando 2,15 horas de dia voltado para o sol e 2,15 horas de noite voltada para o espaço. Durante essas transições, a temperatura em qualquer ponto da rocha balança de 116°C (240°F) a -73°C (-100°F) e vice-versa. Todas essas mudanças na pressão térmica provocam uma grande expansão e contração das rochas e outros escombros na superfície – o suficiente para fazê-los, efetivamente, saltar da superfície de Bennu.
“Acabou parecendo pipoca”, diz Dante Lauretta, professor de ciências planetárias na Universidade do Arizona e investigador principal da missão OSIRIS-REx. “Cada vez que olhávamos, víamos coisas explodindo na superfície. Estávamos dizendo: ‘Cara, este pode ser um ambiente perigoso para a espaçonave. Talvez tenhamos que recuar e redesenhar todo o encontro.’” No final das contas, a equipe concluiu que isso não seria necessário. Não é necessária muita energia para que pequenas rochas se libertem das garras de microgravidade de Bennu, por isso, mesmo que os escombros atingissem a nave espacial, não causariam nenhum impacto significativo.
Todo o exame orbital de perto da rocha valeu a pena: apenas uma semana depois que a espaçonave chegou a Bennu, NASA anunciou que havia descoberto a presença de minerais hidratados – ou quimicamente encharcados – misturados ao solo. Sem atmosfera e com o seu mero sussurro de gravidade, Bennu não poderia abrigar quaisquer depósitos de líquido acumulado, mas a descoberta de vestígios de água sugere que a rocha já fez parte de uma massa muito maior – talvez até uma lua ou planeta – que tinha músculos para se segurar na água.
“A ideia”, diz Burns, “é que Bennu fazia parte de um corpo parental maior que sofreu um evento de colisão”.
Só em 20 de outubro de 2020, quase dois anos depois da chegada da OSIRIS-REx a Bennu, é que a sonda iniciou a manobra culminante da sua missão – descendo a última milha para recolher a sua amostra. NASA havia estreitado os possíveis locais de coleta reduziu-se a quatro candidatos que apelidou de Sandpiper, Osprey, Kingfisher e Nightingale – escolhendo-os porque tinham o menor número de obstáculos rochosos para a descida da espaçonave, bem como abundante solo solto para coletar. Por fim, a NASA determinou que Nightingale – localizado numa cratera no alto do norte de Bennu – era o melhor desse grupo.
A coleta da amostra exigiu que a espaçonave pousasse brevemente em Bennu, em uma manobra da NASA chamada TAG, para tocar e partir. No 16 segundos OSIRIS-REx estava na superfície, estendeu seu braço robótico de 3,3 m (10,8 pés), que estava equipado com uma câmara de coleta na extremidade. Nesse ponto, garrafas de nitrogênio no braço dispararam, soprando terra e pedras soltas para dentro de uma câmara. A tampa da câmara foi então selado e a preciosa amostra transferida para a cápsula de retorno. Em 10 de maio de 2021, depois de completar quase mais sete meses de levantamento orbital, a OSIRIS-REx finalmente decolou e voltou para a Terra.
Com a amostra de Bennu agora no terreno, mais de 200 cientistas de todo o mundo começarão a trabalhar no seu estudo. As questões mais intrigantes que eles estão tentando responder dizem respeito ao papel que os asteróides que chegam podem ter desempenhado na semeadura da Terra com água, nitrogênio, carbono e outros ingredientes necessários para a vida se estabelecer.
Acredita-se que a Lua se tenha formado há cerca de 4,5 mil milhões de anos, quando um planetesimal do tamanho de Marte colidiu com a Terra, lançando uma nuvem de detritos que se fundiu num novo corpo. Quaisquer oceanos, grande parte da atmosfera – e qualquer potencial biologia terrestre – que possam ter existido no nosso planeta teriam sido destruídos pela violência. “Achamos que a superfície foi completamente esterilizada”, diz Lauretta. Para que a vida ressurgisse, seriam necessários asteroides colidindo com a Terra e reabastecendo-a com a química necessária. Estudos do solo e das rochas de Bennu ajudarão a mostrar se os asteróides realmente transportam quantidades suficientes dessas matérias-primas.
E quanto à própria OSIRIS-REx, que nem sequer fez uma pausa no sobrevoo desta manhã pela Terra? Originalmente, a missão da espaçonave deveria terminar após o lançamento da cápsula de retorno de amostras. Em abril de 2022, no entanto, NASA anunciou que tinha outros planos para a nave e a enviaria para um segundo encontro orbital, desta vez com o asteróide Apófisdepois que a rocha de 340 metros (1.100 pés) se aproxima da Terra em 2029. OSIRIS-Rex passará cerca de 18 meses em Apophis – e alguns membros da equipe sonham que pode não estar concluído mesmo então.
“Nunca diga nunca”, diz Lauretta. “Estou deixando o cargo de investigador principal e um dos meus pupilos assumirá. Eu disse a ela: ‘Não quebre a espaçonave. Pode haver um terceiro asteróide nele.’”
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