🛰️ GIRO: este instrumento poderá mapear o interior de qualquer objeto extraterrestre
O protótipo da sonda GIRO, impresso em resina e revestido com uma tinta condutora para emular o desempenho da versão de voo que será impressa em alumínio. Duas antenas patch são visíveis. O instrumento amarelo é um nível usado para calibrar a geometria do teste de antena.
O Gravity Imaging Radio Observer, ou GIRO, baseia-se num princípio bem conhecido em física: o efeito Doppler. Ao analisar os minúsculos desvios nos sinais de rádio que emite e recebe, o instrumento pode detectar irregularidades gravitacionais. Estas fornecem informações sobre a distribuição de massas em profundidade, revelando potencialmente núcleos densos, cavidades ou até oceanos subterrâneos.
Este tipo de observação abre novas perspetivas para o estudo de planetas, sem necessidade de aterrissar ou perfurar sua superfície.
Pelo seu tamanho reduzido e alta sensibilidade, o GIRO poderia ser enviado para uma grande variedade de objetos: asteroides, luas geladas, planetas gigantes. Um dos seus alvos considerados é a região ainda pouco conhecida dos anéis de Urano, onde poucas sondas conseguiram chegar até agora.
Apesar das suas vantagens, o GIRO enfrenta vários desafios. O seu consumo energético, em particular, limita o funcionamento a cerca de dez dias nos ambientes mais distantes. O planeamento orbital, para obter medições úteis, também é um ponto chave da sua implementação.
Representação conceptual de duas sondas GIRO implantadas em Encélado, mostrando o sistema de implantação, a ligação de rádio bidirecional com a antena de alto ganho (HGA), e as câmaras de observação que usarão as luzes de cada sonda para melhorar a extração da assinatura gravitacional.
Os primeiros testes em ambiente controlado são esperados em breve. Se os resultados forem conclusivos, uma integração em missão real poderá ocorrer dentro de um a três anos. Até lá, os engenheiros estão a aperfeiçoar os protótipos para garantir sua robustez e autonomia.
Como funciona o efeito Doppler em astronomia?
O efeito Doppler refere-se à variação de frequência de uma onda (sonora ou eletromagnética) quando a fonte e o observador estão em movimento relativo. No espaço, é usado para medir velocidades de estrelas, galáxias ou até detetar exoplanetas.
No caso do GIRO, os sinais de rádio emitidos pela sonda são sensíveis à menor variação do campo gravitacional encontrado. As mudanças detetadas na frequência revelam então detalhes sobre a estrutura interna do corpo observado.
Este princípio é usado noutras áreas como medicina (ecografia Doppler) ou meteorologia (radares meteorológicos), prova da sua eficácia e versatilidade.
O que é mapeamento gravitacional?
O mapeamento gravitacional consiste em medir diferenças na gravidade local para deduzir a distribuição interna de matéria num objeto celeste. Quanto mais densa uma área, maior a atração que gera.
Este método permite, por exemplo, detetar variações de densidade em crostas planetárias ou estimar a composição de um núcleo. Mostra-se particularmente útil para mundos inacessíveis, como os cobertos de gelo.
As informações obtidas ajudam a reconstruir a história geológica dos planetas e identificar alvos interessantes para futuras missões robóticas ou humanas.