Atualização de software interestelar: a incrível missão da NASA com as Voyagers

Como desenvolvedor sei bem como é aplicar um patch num software em produção. Nesse tipo de situação temos que agir para detectar, corrigir e implementar a atualização o quanto antes e com o menor impacto possível aos usuários. No meu caso, a disponibilização de um patch é extremamente simples e rápida – na casa dos segundos – uma vez que a distância entre mim e o computador servidor é cerca de 6 km apenas.

Dito isso, você imagina como seria atualizar um software em um computador localizado a mais de 24 bilhões de km da Terra? Isso é mais de 160 vezes a distância entre a Terra e o Sol!

Representação da sonda Voyager no espaço profundo com o Sol ao fundo, distante mais de 24 bilhões de quilômetros.

Essa é a missão na qual uma equipe de engenheiros de software da missão Voyager da NASA está trabalhando. Os esforços é para ajudar a estender a vida útil de nossos exploradores interestelares – as espaçonaves Voyager – e garantir que ambos continuem a explorar o espaço interestelar nos próximos anos.

A equipe da NASA está carregando um patch de software para evitar a recorrência de uma falha que surgiu na Voyager 1. Essa atualização tem como objetivo evitar que o problema ocorra novamente na Voyager 1 ou surja em sua gêmea, a Voyager 2.

Em 2022, a Voyager 1 começou a enviar relatórios de status distorcidos, apesar de continuar operando normalmente. Os engenheiros da missão levaram meses para identificar o problema, que fazia com que o sistema de articulação e controle de atitudes da nave direcionasse comandos incorretamente, escrevendo-os na memória do computador em vez de executá-los. Um desses comandos perdidos acabou distorcendo o relatório de status do sistema antes que ele pudesse chegar aos engenheiros, aqui na Terra.

Aspecto do Centro de Controle das Missões Voyagers na NASA em 1977.

A equipe determinou que o sistema havia entrado em um modo operacional incorreto; no entanto, eles não conseguiram determinar a causa e, portanto, não têm certeza se o problema pode surgir novamente. O patch do software deve impedir isso.

“Este patch é como uma apólice de seguro que nos protegerá no futuro e nos ajudará a manter essas sondas funcionando o maior tempo possível. Essas são as únicas espaçonaves a operar no espaço interestelar, então os dados que eles estão enviando de volta são excepcionalmente valiosos para nossa compreensão de nosso universo local.”

Suzanne Dodd, gerente de projeto da Voyager do JPL

Pelas distâncias, as instruções do patch levarão mais de 18 horas para viajar até as espaçonaves. Por causa da idade das espaçonaves e do tempo de atraso de comunicação, há algum risco de que o patch possa substituir o código essencial ou ter outros efeitos não intencionais. Para evitar riscos, os engenheiros de software da NASA passaram meses escrevendo, revisando e verificando o código. Como precaução de segurança adicional, a Voyager 2 receberá o patch primeiro e servirá como um banco de testes para sua irmã gêmea. A Voyager 1 está mais longe da Terra do que qualquer outra espaçonave já construída pela humanidade, tornando seus dados mais valiosos.

O upload do patch, realizado em outubro de 2023, será seguido de uma leitura da memória do sistema para garantir que ele esteja no lugar certo. Se nenhum problema imediato surgir, a equipe emitirá um comando para ver se o patch está funcionando como deveria.

Aspecto atual do Centro de Controle de Missões da NASA.

É verdadeiramente impressionante pensar que a NASA é capaz de transmitir dados entre a Terra e as sondas Voyager a uma taxa de apenas 160 bits por segundo, sendo que seus computadores possuem 50 anos de idade e se afastam de nós a incríveis 16 km/s em média!

Para mim, isso é um testemunho do incrível avanço da tecnologia e da engenhosidade humana, uma vez que, mesmo a uma distância tão grande, somos capazes de manter uma linha de comunicação e continuar a aprender mais sobre o nosso universo. É um feito notável que continua a inspirar minha admiração e respeito pela exploração espacial. E você, o que acha disso?

Fonte: NASA

Psyche 16 e a nova era da corrida do ouro

Cerca de 200 anos atrás – no início do século XIX – marcou o início de um período significativo para a exploração do ouro. Foi nesse século que ocorreram as mais notáveis corridas do ouro, incluindo as da Austrália, Grécia, Nova Zelândia, Brasil, Chile, África do Sul, Califórnia e Estados Unidos, impactando profundamente a economia global e a migração de pessoas em todo o mundo. Hoje, ao que parece, um novo período de corrida ao ouro se inicia, mas não no planeta Terra; no espaço sideral.

Em 1852, o astrônomo italiano Annibale de Gasparis descobriu um dos maiores asteroides já catalogados no Sistema Solar: o asteroide Psyche 16. Em 2017, o telescópio espacial Hubble descobriu que o asteroide Psyche 16 é constituído de vários metais preciosos, despertando o interesse da NASA numa missão espacial específica para conhecer e possivelmente explorar o asteroide, lançada em outubro de 2023 e devendo chegar ao asteroide em 2029.

Missão Psyche 16 – do lançamento em 2023 à chegada em 2031.

O asteroide Psyche 16 tem o seu maior diâmetro estimado em 226 quilômetros – a distância entre Mossoró e Fortaleza – e sua órbita está localizada a 370 milhões de quilômetros da órbita da Terra, no Cinturão de Asteroides entre os planetas Marte e Júpiter.

Concepção da NASA para o asteroide Psyche 16.

Cientificamente falando, a viagem da sonda Psyche pode (quase) ser considerada uma viagem ao centro da Terra, considerando que o asteroide Psyche 16 pode ser um núcleo exposto de um planetesimal, um bloco de construção planetário inicial. Ele pode ter sido despojado de suas camadas externas por colisões violentas durante a formação inicial do nosso sistema solar.

Como não podemos abrir um caminho para o núcleo metálico da Terra – ou para os núcleos de outros planetas rochosos – visitar o Psyche 16 pode nos fornecer uma janela única para a história violenta de colisões e acúmulo de matéria que criou planetas como o nosso.

Considerando o aspecto econômico, a Missão Psyche 16 pode iniciar uma nova indústria: a mineração espacial. O valor econômico estimado do Psyche 16 é de milhares de vezes maior que toda a economia mundial, com estimativas iniciais apontando para a presença de 10 mil toneladas de ouro e 100 mil toneladas de platina no asteroide.

A quantidade de 10 mil toneladas de ouro do asteroide Psyche é estimada em 90 bilhões de dólares, enquanto a de platina vale 1 trilhão de dólares.

Se considerarmos que, de acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos, o estoque subterrâneo de reservas de ouro na Terra é estimado atualmente em cerca de 50 mil toneladas e que o Psyche 16 sozinho – com apenas 226 KM de diâmetro aproximadamente – deve possuir 10 mil toneladas, e se considerarmos também que o nosso modo de vida atual – baseado no uso intensivo da tecnologia – depende do ouro na aplicação de circuitos elétricos, fabricação de dispositivos eletrônicos, computadores, motores de reação na aviação, naves espaciais, medicina, nanotecnologia etc. há de se considerar que a Missão Psyche 16 representa um novo e importante passo na exploração espacial.

Concepção da sonda Psyche, da NASA, que explorará o asteroide Psyche 16.

Assim como fiz com a Missão OSIRIS REx, acompanharei o andamento da Missão Psyche 16 e espero poder relatar o seu sucesso, quando de sua conclusão por volta do ano 2031. Aguardemos.


Fontes primárias de pesquisa: NASA e MIT
Imagens: NASA

OSIRIS-REx – Missão Cumprida!

Em 20 de outubro de 2020 escrevi aqui no blog um post iniciando com: “Mais um grande feito da genialidade humana foi concretizado hoje…”. Veja aqui!

Não era para menos, afinal de contas, naquela data, a missão OSIRIS-REx da NASA pousou pela primeira vez num asteroide, recolheu amostras e em seguida decolou para fazer a viagem de volta a Terra e nos entregar com sucesso as amostras coletadas.

Concepção artística da espaçonave OSIRIS-REx tocando o asteroide Bennu em 2020.

Lançada em 8 de setembro de 2016, a espaçonave Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security-Regolith Explorer, ou OSIRIS-REx, viajou até um asteroide próximo à Terra chamado Bennu e coletou uma amostra de rochas e poeira da superfície. Em 20 de outubro de 2020, quando a OSIRIS-REx pousou no Bennu, ele estava a mais de 320 milhões de quilômetros de distância de nós, ou seja, mais de duas vezes a distância entre a Terra e Sol. Isso, por si só, mostra o nível de dificuldade da missão.

Imagem real da OSIRIS-REx tocando o solo rochoso do asteroide Bennu em 2020.

O asteroide Bennu oferece aos cientistas uma janela para o sistema solar primitivo, pois ele se formou há bilhões de anos e pode conter ingredientes primitivos que podem ter ajudado a semear a vida na Terra.

Hoje, 24 de setembro de 2023, a espaçonave passou pela Terra e liberou a cápsula contendo pedaços de Bennu sobre a atmosfera. A cápsula caiu de paraquedas no Campo de Teste e Treinamento do Departamento de Defesa dos Estados Unidos, em Utah, onde a equipe da OSIRIS-REx a recuperou para realizar a coleta das amostras e depois enviá-las a cientistas de todo o mundo para estudo.

Procedimento de chegada das amostras: 1 – Cápsula separada da OSIRIS-REx ainda no espaço sideral; 2 – Entrada na atmosfera terrestre a 132 Km de altitude e 27 mil Km/h de velocidade; 3 – Abertura do paraquedas de arrasto a 31 Km de altitude; 4 – Abertura do paraquedas principal; 5 – Cápsula aterrissa a 16 Km/h de velocidade.

Termina assim, com sucesso, mais uma missão grandiosa para a humanidade na sua jornada de exploração de nosso sistema solar e do universo. A missão mostrou que podemos ir até um asteroide, coletar amostras e trazê-las de volta com um nível de precisão matemática incrível.

Momento em que a cápsula toca o solo do deserto de Utah, nos Estados Unidos, em 24/09/2023.
Cápsula com amostras do Bennu em solo terrestre, desde sua saída da Terra em 2016.
Equipe de engenharia da OSIRIS-REx comemora o momento em que a cápsula toca o solo da Terra com sucesso.
Cápsula da OSIRIS-REx recolhida à Sala Limpa provisória que foi montada no deserto para abrigá-la longe de contaminação quando for aberta para retirada das amostras do Bennu.

A espaçonave OSIRIS-REx, que concluiu com sucesso sua missão primária, ainda com energia suficiente, depois de liberar a cápsula na Terra com as amostras do Bennu, foi reprogramada para uma nova missão: visitar o asteroide Apophis.

Concepção artística do momento da liberação da cápsula com as amostras do Bennu enquanto a OSIRIS-REx aciona seus motores para seguir viagem em sua nova missão rumo ao Apophis.

O asteroide Apophis é um corpo celeste de 370 metros de diâmetro que passará relativamente próximo da Terra em 13 de abril de 2029. Ele é um dos asteroides próximos da Terra mais monitorados, pois estima-se que em algum momento no futuro ele pode entrar em rota de colisão com o nosso planeta. Daí importância da nova missão da OSIRIS-REx.

Vida longa a OSIRIS-REx e que tenha o mesmo nível de sucesso na sua nova missão. 👍

Crédito das imagens: NASA.

Mais um grande feito da genialidade humana: tocamos num asteroide

Mais um grande feito da genialidade humana foi concretizado hoje, 20/10/2020.

A NASA conseguiu realizar com sucesso a manobra de “Touch-And-Go” (TAG) de sua sonda – OSIRIS-REx – no asteroide Bennu, que atualmente se encontra a mais de 320 milhões de KM da Terra.

Imagem 1. Concepção artística da sonda OSIRIS-REx orbitando o asteroide Bennu. Crédito da imagem: NASA.

O TAG é o procedimento em que a nave praticamente toca o solo do asteroide – que tem baixíssima gravidade – para em seguida disparar jatos de gás nitrogênio com o objetivo de levantar fragmentos de rochas e outros materiais para coleta com o seu braço robótico.

O processo de análise para confirmar se realmente o procedimento foi suficiente para a coleta mínima necessária – 60 gramas – de material pode levar até uma semana, mas independente do resultado o feito de hoje foi histórico. Uma vez confirmada a coleta necessária de material, a nave iniciará seu retorno à Terra, com previsão de chegada em 2023, quando os cientistas terão acesso ao material.

Imagem 2. Braço da sonda próximo à superfície do asteroide, em manobra de teste de aproximação realizada anteriormente. Crédito da imagem: NASA.

A sonda OSIRIS-REx possui reserva para realizar mais outras duas tentativas de coleta, caso a manobra de hoje não tenha conseguido amostras suficientes.

“Este foi um feito incrível – e hoje avançamos tanto na ciência quanto na engenharia e em nossas perspectivas para futuras missões para estudar esses misteriosos antigos contadores de histórias do sistema solar”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missões científicas da NASA na sede da agência em Washington. “Um pedaço de rocha primordial que testemunhou toda a história do nosso sistema solar pode agora estar pronto para voltar para casa por gerações de descobertas científicas, e mal podemos esperar para ver o que vem a seguir”.

Figura 3. Momento em que a equipe do comando da missão, na NASA, recebeu os dados de telemetria confirmando a manobra com sucesso da sonda OSIRIS-REx.

O objetivo da missão da sonda OSIRIS-REx é chegar a Bennu – um asteroide próximo da Terra – e trazer uma pequena amostra de seu material de volta para estudo em nosso planeta. A missão foi lançada em 8 de setembro de 2016, a partir da Estação da Força Aérea do Cabo Canaveral. Como planejado, a espaçonave chegou a Bennu em 2018 e devolverá uma amostra a Terra em 2023.

Imagem 4. Sonda OSIRIS-REx realizando mapeamento completo no asteroide, desde a sua chegada em 2018, para definição do melhor local para o TAG. Crédito da imagem: NASA.

O asteroide Bennu oferece aos cientistas uma janela para o Sistema Solar primitivo, pois ele se formou há bilhões de anos e pode conter ingredientes primitivos que podem ter ajudado a semear a vida na Terra. A missão é um projeto conjunto da NASA e da Universidade do Arizona.

Imagem 5. Bennu é um asteroide próximo da Terra e atualmente está distante de nós 320 milhões de quilômetros, ou seja, mais de duas vezes a distância da Terra ao Sol. Crédito da imagem: NASA.

“A manobra TAG de hoje foi histórica”, disse Lori Glaze, diretora da Divisão de Ciência Planetária na sede da NASA em Washington. “O fato de termos tocado com segurança e sucesso a superfície de Bennu, além de todos os outros marcos que esta missão já alcançou, é um testemunho do espírito vivo de exploração que continua a descobrir os segredos do sistema solar.”

São acontecimentos como este que mostra a capacidade e a genialidade humana aplicada em prol do conhecimento científico na busca de respostas sobre a origem de nosso sistema solar e dos processos de criação dos planetas e até mesmo da vida. São acontecimentos como este que salvam o ano de 2020. 👍

Fonte: informações obtidas do site oficial da NASA.

Um Feliz 2019 Espacial

Em menos de quatro dias – na virada do ano 2018 para 2019 – três grandes feitos da humanidade foram destaques na exploração espacial: a missão OSIRES-REx, que passou a orbitar o asteroide Bennu, tornando-se a primeira sonda a orbitar tão próximo um objeto tão pequeno como o asteroide; a missão New Horizons, que após 3 anos fazer um brilhante e revelador sobrevoo por Plutão, agora atinge o Ultima Thule, um corpo espacial nos confins do Sistema Solar e que se acredita ser originário dos primeiros momentos do nosso sistema planetário; e por último o inédito feito chinês, que pousou sua sonda Chang’e-4 no lado oculto de nossa Lua, sendo a primeira sonda espacial a pousar no até então inexplorado território lunar.

OSIRIS-REx e o asteroide Bennu: na virada do ano para 2019

Enquanto a humanidade comemorava a virada para o ano novo uma equipe da NASA aguardava ansiosa os dados de telemetria que comprovariam que a nave da missão OSIRIS-REx entrara em órbita do asteroide Bennu, a 110 milhões de quilômetros da Terra, fazendo do asteroide Bennu o menor objeto a ser orbitado por uma nave espacial.

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Figura 1. Asteroide Bennu em rotação capturado pela sonda OSIRIS-REx.

A órbita do OSIRIS-REx marca um salto para a humanidade. Nunca antes uma espaçonave circulou tão perto de um pequeno objeto espacial com suficiente gravidade para manter um veículo em uma órbita estável. A nave espacial circundará Bennu a uma distância de incríveis 1,75 quilômetros (isso é menor que uma pista de pouso de um aeroporto), mais perto do que qualquer outra nave chegou de qualquer objeto de estudo celestial.

Agora que a nave OSIRIS-REx está mais perto de Bennu, detalhes físicos sobre o asteroide serão revelados através de fotografias com melhor resolução e foco mais nítido, tornando a visita da nave espacial a esse monte de escombros de detritos primordial cada vez mais reveladora. Aguardemos.

New Horizons e o Ultima Thule: 1º de janeiro de 2019

A nave da missão New Horizons, que ficou famosa por seu sobrevoo espetacular no planeta-anão Plutão em 2015 – clique aqui e veja meu artigo sobre a passagem da New Horizons por Plutão – realizou mais um feito inédito: realizou com sucesso um sobrevoo num objeto do cinturão de Kuiper – o 2014 MU69, também referido como Ultima Thule – distante a incríveis 6,6 bilhões de km da Terra, já nos confins do Sistema Solar.

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Figura 2. Como o Ultima Thule era visto antes da New Horizons: um pequeno e pálido ponto de luz na imensidão do espaço.

O Ultima Thule tem 32 km de comprimento e leva 295 anos terrestres para dar uma volta no Sol e se tornou, desde o dia 1º de janeiro de 2019, o corpo celeste mais distante já visitado por um artefato humano.

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Figura 3. Ultima Thule fotografado pela New Horizons na madrugada de 1º de janeiro de 2019 (imagem de confirmação, ainda em baixa resolução). Fotos com melhor resolução chegarão em semanas e meses após o sobrevoo.

O Cinturão de Kuiper

É uma região nos confins do Sistema Solar, além da órbita do planeta Netuno, distante entre 30 UA e 50 UA, e contém milhares de pequenos corpos, estes com formação semelhante à dos cometas.

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Figura 4. Aspecto do Sistema Solar e a posição do Ultima Thule, bem além da órbita de Plutão.

Cada UA (Unidade Astronômica) equivale a distância entre a Terra e o Sol, ou seja, 150 milhões de km aproximadamente.

Chang’e-4 e o lado oculto da Lua: 3 de janeiro de 2019

No dia em que publico este artigo, instantes atrás, o programa espacial chinês consegue realizar um feito inédito: pousou, pela primeira vez, uma sonda espacial no lado oculto da Lua.

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Figura 5. Registro inédito do solo do lado oculto da Lua feito pela sonda Chang’e-4 da China no dia 3 de janeiro de 2019.

O lado oculto da Lua é assim chamado por nunca se mostrar visível para nós, a partir da Terra, uma vez que o período do movimento de rotação da Lua é exatamente igual ao seu movimento de revolução (a volta que a Lua dá em torno da Terra).

Devido ao regime fechado do governo chinês, poucas informações são compartilhadas – diferentemente da NASA – e por isso o que se sabe a respeito da missão é que a pioneira, a Chang’e-4 irá realizar estudos de observação astronômica de rádio de baixa frequência, análise de terreno e relevo, detecção de composição mineral, entre outras ações para estudar o meio ambiente no lado oculto da Lua.

De toda forma está de parabéns a China pelo feito inédito, esperando que as descobertas científicas da missão possam ser compartilhadas com cientistas de todo o planeta.

Se depender do ritmo dos 3 dias iniciais, o ano de 2019 promete. Que tenhamos cada vez mais sucesso e avanço na exploração espacial.