Como fazer viagens fora do Sistema Solar mais simples? Astrônomo responde

© AFP 2022 / NASA Vista do espaço
Vista do espaço - Sputnik Brasil, 1920, 22.03.2021
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Usando posições e deslocamento de luz das estrelas, próximas e distantes, um astrônomo demostrou a possibilidade da navegação autônoma, e em tempo real, de espaçonaves em viagens para fora do Sistema Solar.

Como as espaçonaves viajam cada vez mais longe de nosso planeta, a comunicação com a Terra demora cada vez mais tempo. Algumas sondas já atravessaram a "fronteira" do Sistema Solar conhecida como heliopausa, como as sondas Voyager 1, em 2012, e Voyager 2, em 2018.

Com um catálogo de estrelas, o astrônomo Coryn A.L. Bailer-Jones, do Instituo de Astronomia Max Planck, Alemanha, mostrou que é possível calcular as coordenadas de uma nave espacial em seis dimensões com alta precisão - três no espaço e três na velocidade - baseando-se na forma como as posições das estrelas mudam do ponto de vista da espaçonave, segundo estudo publicado no portal arXiv.

"Enquanto uma espaçonave se afasta do Sol, as posições e velocidades observadas das estrelas mudarão em relação às de um catálogo fundamentado na Terra devido à paralaxe, aberração e efeito Doppler", explicou Bailer-Jones.

"Medindo apenas as distâncias angulares entre os pares de estrelas e comparando-as com o catálogo, podemos inferir as coordenadas da espaçonave através de um processo iterativo de modelagem direta", disse astrônomo.

Paralaxe e aberração se referem à mudança aparente nas posições das estrelas devido ao movimento da Terra. O efeito Doppler é a mudança no comprimento de onda da luz de uma estrela, com base no fato dela parecer se aproximar ou se afastar do observador.

© Foto / NASA / SOFIA/ Lynette CookSistema solar no espaço (imagem referencial)
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Sistema solar no espaço (imagem referencial)

Como todos estes efeitos envolvem as posições relativas de dois corpos, o terceiro corpo (a nave espacial), em uma posição diferente, verá o arranjo distinto de estrelas.

O astrônomo testou seu sistema, usando um catálogo de estrelas simulado e depois o catálogo Hipparcos compilado em 1997, em velocidades relativísticas de espaçonaves. O objetivo foi testar se o sistema de navegação pode funcionar.

Com apenas 20 estrelas, o sistema pode determinar a posição e a velocidade de uma nave espacial com uma aproximação de três unidades astronômicas (UA) e três quilômetros por segundo. A precisão pode ser melhorada inversa à raiz quadrada do número de estrelas: com 100 estrelas, a precisão foi 1,3 UA e 0,7 quilômetros por segundo.

No entanto, há alguns pontos fracos do sistema a serem estudados. O método proposto não levou em consideração as estrelas binárias e a instrumentação.

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