Cientistas propõem rastrear a posição exata de sonda constantemente. Dados podem ajudar até no estudo de matéria escura.
Apesar de sua primeira detecção ter sido absurdamente complexa, ondas gravitacionais podem ser encontradas por técnicas diversas. A primeira detecção, no Laser Interferometer Gravity-Wave Observatory (LIGO) em 2015, foi apenas uma das várias maneiras pelas quais os cientistas estavam procurando.
Um novo artigo de pesquisadores da Europa e dos EUA propõe como os cientistas poderão detectar mais dessas ondas rastreando a posição exata da Uranus Orbiter and Probe (UOP).
Inicialmente sugerida pelo Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey da NASA, a UOP será a primeira missão a Urano desde a visita da Voyager, em 1986. Quando ela chegar ao planeta, em 2044, considerando que seria lançada em 2031, serão quase 60 anos desde a última vez que a humanidade deu uma olhada de perto no sistema uraniano.
13 anos de viagem é muito tempo. Parte desse tempo será gasto recebendo um impulso gravitacional de Júpiter, mas a maior parte será gasta entre os planetas. E esse é o que os autores do artigo querem utilizar.
As ondas gravitacionais podem romper a estrutura do espaço-tempo, causando distorções perceptíveis, especialmente em longas distâncias. Se os instrumentos em questão forem suficientemente sensíveis, a enorme distância entre a UOP e a Terra seria uma maneira viável de detectá-las.
Essa não é a primeira vez que a distância entre uma espaçonave e a Terra é considerada para a detecção de ondas gravitacionais. A Pioneer 11, a Cassini e uma triangulação da Galileo, da Ulysses e da Mars Orbiter, fizeram parte de sugestões para detecção de ondas gravitacionais durante suas jornadas pelo Sistema Solar. Entretanto, o equipamento com o qual foram projetados não era sensível o suficiente para captar as flutuações mínimas necessárias para uma detecção real.
A UOP terá as vantagens adicionais de décadas de equipamentos aprimorados, especialmente os eletrônicos de comunicação e temporização, que são essenciais para qualquer detecção de ondas gravitacionais. Outra vantagem é que já detectamos uma onda gravitacional e, portanto, sabemos pelo que procurar.
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O mecanismo subjacente é bastante simples: rastrear constantemente a posição exata da UOP durante sua viagem de 13 anos até Urano e comparar quaisquer anomalias em sua posição com o que se poderia esperar de causas conhecidas. Essas causas incluem atração gravitacional de planetas e asteroides e a pressão da radiação solar sobre a espaçonave.
Como observam os autores, alguns ou até mesmo todos esses fatores podem afetar a posição exata da espaçonave. Para que os cálculos sejam eficazes na busca por ondas gravitacionais, é necessário que se faça uma contabilidade melhor do impacto que eles têm – se é que têm algum.
Mas há outra causa potencialmente interessante para um leve desvio de posição da UOP: a matéria escura ultraleve, caso ela exista no Sistema Solar. Físicos teóricos têm vários modelos que mostram como ela funcionaria se realmente existisse. O mesmo cálculo de posição exata da A UOP pode contribuir nessa compreensão.
O melhor de tudo é que a UOP pode fazer tudo isso sem nenhuma alteração em sua missão principal. A única alteração seria fazer a sonda manter os cientistas constantemente atualizados sobre seus dados de posição. Essas atualizações deveriam ser feitas aproximadamente uma vez a cada 10 segundos,durante os 13 anos de viagem.
Havendo uma chance desses check-ins constantes ajudarem a detectar ondas gravitacionais ou mesmo matéria escura, parece valer a pena para os planejadores da UOP considerarem a questão. Ainda não se sabe se isso será feito.