ALÉM DA MANCHETE

A missão europeia-japonesa começou nesta quinta-feira uma das etapas mais delicadas de uma viagem iniciada em 2018. O módulo responsável por conduzir a BepiColombo pelo Sistema Solar foi separado com sucesso, deixando os dois orbitadores científicos seguirem para Mercúrio. Mas a entrada em órbita acontecerá apenas em novembro — e a longa viagem revela uma curiosidade pouco intuitiva da exploração espacial: chegar ao planeta mais próximo do Sol é muito mais difícil do que sua distância faz parecer.

Depois de quase oito anos atravessando o Sistema Solar interior, a BepiColombo começou nesta quinta-feira, 3 de setembro, a fase final de sua chegada a Mercúrio. A Agência Espacial Europeia confirmou que o Mercury Transfer Module (MTM), equipamento responsável por conduzir os dois orbitadores científicos durante grande parte da viagem, foi separado com sucesso. A confirmação chegou por meio de antenas de espaço profundo localizadas em Cebreros, na Espanha, e Malargüe, na Argentina. A operação aconteceu a mais de 200 milhões de quilômetros da Terra, e a telemetria recebida pela ESA indicou que os sistemas da espaçonave estavam funcionando normalmente após a separação. 

O momento é importante, mas existe uma distinção fundamental: a BepiColombo ainda não entrou em órbita de Mercúrio. O que começou agora é a chamada “fase de chegada”, uma sequência de operações que continuará durante os próximos meses. A inserção orbital está prevista para 21 de novembro de 2026; depois disso, os dois orbitadores deverão se separar entre 9 e 10 de dezembro, e a fase científica propriamente dita está programada para começar em abril de 2027. 

O cronograma pode parecer excessivamente longo para alcançar um planeta relativamente próximo da Terra. Mercúrio está muito mais perto de nós do que gigantes como Júpiter ou Saturno e infinitamente mais perto do que Plutão. Ainda assim, a BepiColombo precisou de uma viagem de oito anos, nove sobrevoos planetários e longos períodos de propulsão elétrica para chegar à posição em que está agora. A explicação está em uma das características mais contraintuitivas das viagens espaciais: quando o destino está próximo do Sol, chegar até ele não é necessariamente a parte mais difícil. O verdadeiro problema é conseguir frear. 

Cair em direção ao Sol é relativamente fácil. Parar perto dele é outra história

Uma espaçonave lançada da Terra não começa sua viagem parada no espaço. Ela já acompanha nosso planeta em sua órbita ao redor do Sol e, portanto, possui uma enorme quantidade de velocidade e energia orbital. Para chegar a Mercúrio, a nave precisa modificar essa trajetória e se deslocar para uma região muito mais interna do Sistema Solar. A gravidade do Sol ajuda a puxá-la nessa direção, mas cria justamente o principal problema: quanto mais a espaçonave se aproxima da estrela, mais velocidade ela ganha.

Se uma nave fosse simplesmente apontada para Mercúrio seguindo uma trajetória direta, poderia chegar às proximidades do planeta rápido demais para ser capturada por sua gravidade relativamente fraca. Para diminuir toda essa velocidade exclusivamente utilizando motores químicos, seria necessário carregar uma quantidade enorme de combustível, tornando a missão muito mais pesada e complicada.

Por isso, em vez de seguir uma trajetória direta, a BepiColombo realizou uma longa sequência de manobras gravitacionais. Desde o lançamento, em 20 de outubro de 2018, a missão passou uma vez pela Terra, duas vezes por Vênus e seis vezes pelo próprio Mercúrio. Cada aproximação modificou cuidadosamente sua velocidade e sua direção, retirando gradualmente a energia necessária para que a espaçonave pudesse finalmente permanecer ao redor do planeta. 

É uma boa demonstração de por que distância não é sinônimo de dificuldade em viagens espaciais. Às vezes, alcançar um planeta mais distante pode ser energeticamente mais simples do que permanecer em órbita de um mundo localizado muito próximo do Sol.

Mercúrio fotografado pela missão BepiColombo durante seu sexto sobrevoo pelo planeta. Imagem: ESA/BepiColombo/MTM — CC BY-SA 3.0 IGO.

O módulo que trouxe BepiColombo até aqui acaba de se despedir

Durante quase toda a viagem, um dos elementos mais importantes da missão foi justamente o Mercury Transfer Module, separado nesta quinta-feira. O MTM possuía quatro propulsores elétricos alimentados por energia solar. Eles utilizavam xenônio ionizado para produzir um empuxo relativamente pequeno, mas extremamente eficiente quando mantido durante longos períodos.

Diferentemente dos motores químicos dos foguetes, capazes de produzir enorme força durante poucos minutos, a propulsão elétrica trabalha de maneira lenta e contínua. Pequenas alterações de velocidade acumuladas durante meses ou anos podem modificar drasticamente a trajetória de uma espaçonave. O último período de propulsão elétrica da BepiColombo terminou em junho deste ano, preparando a missão para a sequência final de chegada a Mercúrio. 

Com a separação do MTM, quem passa a conduzir o conjunto é o Mercury Planetary Orbiter (MPO), desenvolvido pela ESA. Ele permanece temporariamente conectado ao segundo observatório da missão, o Mercury Magnetospheric Orbiter, chamado de Mio, desenvolvido pela agência espacial japonesa JAXA.

Os dois deverão entrar juntos em órbita de Mercúrio em novembro e se separar em dezembro. Quando estiverem funcionando de forma independente, a BepiColombo se tornará a primeira missão da história a estudar Mercúrio simultaneamente com duas espaçonaves em órbita. 

Essa configuração permitirá observar o planeta de maneiras complementares. O MPO será dedicado principalmente ao estudo da superfície, composição, estrutura interna, exosfera e campo magnético. Já o Mio concentrará boa parte de seu trabalho na magnetosfera de Mercúrio e na interação do planeta com o intenso vento solar.

Mercúrio está perto, mas continua sendo um dos planetas menos explorados

Toda essa dificuldade ajuda a explicar uma curiosidade: apesar de pertencer ao Sistema Solar interior e estar relativamente próximo da Terra, Mercúrio recebeu pouquíssimas missões espaciais.

A primeira foi a Mariner 10, da NASA, que realizou três sobrevoos do planeta na década de 1970. Depois dela, foi necessário esperar mais de três décadas pela missão MESSENGER, também da NASA. A MESSENGER entrou em órbita de Mercúrio em março de 2011 e permaneceu estudando o planeta durante mais de quatro anos, até encerrar sua missão em abril de 2015. BepiColombo será apenas a segunda missão da história a entrar efetivamente em órbita de Mercúrio.

E aquilo que a MESSENGER descobriu tornou o planeta muito mais misterioso do que parecia. Mercúrio possui um núcleo metálico enorme em proporção ao seu tamanho, ocupando uma parcela muito maior de seu interior do que acontece na Terra. Ele também possui um campo magnético global próprio, algo particularmente interessante para um planeta tão pequeno.

Outro mistério está nos polos. Algumas regiões iluminadas da superfície de Mercúrio podem superar os 400°C, mas crateras profundas próximas aos polos possuem áreas que nunca recebem luz direta do Sol. A MESSENGER confirmou que parte desses locais abriga depósitos dominados por gelo de água. Ou seja: mesmo no planeta mais próximo do Sol existem regiões frias o suficiente para preservar gelo durante longos períodos. 

Estudar Mercúrio também pode ajudar a explicar como a Terra surgiu

A importância da BepiColombo vai além de compreender um único planeta. Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são mundos rochosos que surgiram na região interior do Sistema Solar, mas terminaram com características completamente diferentes.

A Terra desenvolveu oceanos e condições adequadas para a vida. Vênus acabou envolvido por uma atmosfera extremamente densa e quente. Marte perdeu grande parte de sua atmosfera ao longo do tempo. Mercúrio terminou pequeno, extremamente denso e com uma composição interna dominada por metais.

Entender por que Mercúrio possui um núcleo tão grande pode ajudar os pesquisadores a reconstruir aquilo que aconteceu durante a formação dos planetas há aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Uma das questões é saber se Mercúrio já nasceu com essa composição peculiar ou se algum acontecimento violento nos primórdios do Sistema Solar removeu parte significativa das camadas externas do planeta.

Responder a essa pergunta também ganhou importância com a descoberta de milhares de exoplanetas. Muitos deles orbitam extremamente próximos de suas estrelas. Mercúrio, portanto, pode funcionar como um laboratório natural relativamente próximo para compreender como pequenos mundos rochosos evoluem em ambientes dominados por uma intensa radiação estelar.

Mercúrio também ajuda a testar Einstein

Existe ainda outro motivo para Mercúrio ser especial. Sua proximidade extrema do Sol tornou sua órbita historicamente importante para a física.

Durante o século XIX, astrônomos perceberam que o movimento da órbita de Mercúrio apresentava uma pequena diferença que a física de Isaac Newton não conseguia explicar completamente. Décadas depois, a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein conseguiu descrever corretamente esse comportamento.

A BepiColombo fará medições extremamente precisas da posição e do movimento do planeta, permitindo realizar novos testes da física gravitacional. Um dos instrumentos do MPO, o experimento de rádio MORE, foi projetado justamente para utilizar a trajetória da espaçonave em estudos de geodésia e gravidade planetária. 

Isso significa que uma única missão permitirá estudar geologia, química, magnetismo, vento solar, formação planetária e até alguns dos princípios fundamentais que governam a gravidade.

A parte mais importante da missão ainda nem começou

A separação realizada nesta quinta-feira encerra um capítulo fundamental da viagem, mas o período mais delicado ainda não terminou. Em 21 de novembro, a BepiColombo deverá iniciar sua inserção na órbita de Mercúrio. A ESA planeja uma sequência de manobras que continuará até março de 2027, reduzindo gradualmente a órbita do MPO até alcançar a trajetória científica desejada. Mio deverá ser liberado em dezembro e seguir sua própria órbita. (

Somente em abril de 2027 as operações científicas regulares dos dois observatórios deverão começar. Em outras palavras, depois de quase oito anos viajando e bilhões de quilômetros percorridos, BepiColombo está finalmente chegando ao ponto em que poderá fazer aquilo para o qual realmente foi construída. 

A longa viagem também deixa uma lição curiosa sobre exploração espacial: o planeta mais difícil de alcançar não precisa ser aquele que está mais distante. Mercúrio esteve relativamente perto durante todo esse tempo. O problema era encontrar uma maneira de chegar até ele devagar o suficiente para permanecer lá.

Para fazer isso, BepiColombo precisou aproveitar a gravidade de três planetas, atravessar o Sistema Solar interior durante oito anos e executar uma trajetória que se parece muito menos com uma linha reta e muito mais com uma longa dança ao redor do Sol.

Agora, finalmente, essa dança entra em sua etapa decisiva. E depois de praticamente uma década dedicada apenas a alcançar o destino, começa aquilo pelo qual os cientistas esperaram todo esse tempo: descobrir por que o pequeno planeta ao lado do Sol é tão diferente de tudo aquilo que imaginávamos.

Fontes

European Space Agency (ESA) — Latest updates: BepiColombo’s arrival at Mercury
Atualizações oficiais da ESA sobre a separação do Mercury Transfer Module e a fase de chegada da missão. Acessar a fonte oficial

European Space Agency (ESA) — BepiColombo arrival at Mercury timeline
Cronograma atualizado da chegada, entrada em órbita, separação dos orbitadores e início da fase científica. Acessar o cronograma

European Space Agency (ESA) — BepiColombo Factsheet
Informações técnicas sobre os orbitadores, instrumentos e objetivos científicos da missão. Acessar a ficha da missão

NASA Science — MESSENGER
Histórico e principais descobertas da primeira missão que orbitou Mercúrio. Acessar NASA Science