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jul 12

Planck: a nave espacial criogênica atingiu seu destino no ponto de Lagrange L2

Na quinta-feira passada, à noite, os detectores do Instrumento de Alta Freqüência do observatório espacial Planck alcançaram a sua extraordinariamente baixa temperatura de funcionamento: – 273,05ºC, tornando este satélite o objeto conhecido mais frio no Espaço. O satélite também acaba de atingir a sua órbita definitiva, em torno do segundo ponto de Lagrange do sistema solar, conhecido como L2.

Plano focal do telescópio Planck

Plano focal do telescópio Planck

O observatório espacial Planck está equipado com um complexo sistema de refrigeração com quatro componentes. O primeiro é um equipamento de refrigeração passivo que reduz a sua temperatura até aos -230ºC, através da emissão de calor para o espaço. Três refrigeradores ativos conseguem a partir daí reduzir ainda mais a temperatura até -273,05ºC, apenas 0,1ºC acima do zero absoluto – a temperatura mais baixa do Universo.

Esta temperatura ultra baixa é necessária para que os detectores do Planck possam estudar a radiação de microondas cósmica de fundo (Cosmic Microwave Background radiation – CMB), a primeira luz emitida pelo Universo, apenas 380 mil anos após o Big Bang, montando um mapa cartográfico com as medições da  temperatura  da CMB em todo o céu.

Capacidade de detectar o ‘calor de um coelho na Lua’

Os detectores irão procurar variações na temperatura da radiação da ordem da milionésima parte do grau – o que é comparável a detectar a partir da Terra o calor gerado por um coelho sentado na Lua. Este é o motivo pelo qual os detectores devem estar a temperaturas próximas do zero absoluto (-273ºC, ou zero grau Kelvin).

Chegada ao destino final no ponto de Lagrange L2

A partir das 13:15 CEST da quinta-feira passada, 02 de Julho, a equipe de Controle da Missão Planck levou a cabo uma manobra de colocação em órbita, projetada para posicionar o satélite na sua órbita definitiva, em torno do ponto de Lagrange L2.

Uma vez enviado o comando, a manobra foi controlada de forma autônoma, pelo próprio satélite, que acendeu os seus motores durante um período de 12 a 14 horas. A manobra conduziu o satélite até a sua órbita operacional definitiva em torno do segundo ponto de Lagrange do sistema Sol-Terra, o L2.

Diagrama que mostra onde fica o ponto de Lagrange L2, a 1,5 milhões de quilômetros da Terra

Diagrama que mostra onde fica o ponto de Lagrange L2, a 1,5 milhões de quilômetros da Terra

O uso dos motores foi planejado de forma a ser mais curto do que o necessário, o que permitirá realizar uma pequena manobra de “ajuste fino” nos próximos dias que deixará o satélite perfeitamente situado na trajetória definitiva.

“Se bem que a manobra em si é rotineira, representa o último grande passo na longa viagem até o ponto L2 e toda a equipe está muito contente por ver como o Planck alcança finalmente a sua órbita operacional”, comenta Chris Watson, responsável pelas operações do Planck, a partir da sala de controle dedicada da missão no Centro Europeu de Operações Espaciais da ESA, em Darmstadt, Alemanha.

Plano focal do telescópio Planck

Plano focal combinado dos dois instrumentos de Planck

A manobra foi desenhada para mudar a velocidade do satélite em 211,6 km/hora, finalizando com uma velocidade de 1.010 km/hora, relativamente ao solo. Seguindo a Terra e o ponto virtual de Lagrange L2, Planck estará orbitando em torno do Sol a uma velocidade de 106.254 km/hora (29,5 km/segundo).

No início da manobra, o Planck estava distante 1,43 milhões de quilômetros da Terra.

Operações científicas prestes a começar

Todas as atividades planejadas decorrem de acordo com o programa e esta fase da missão está praticamente terminada. Durante as próximas semanas será realizado um ajuste fino do funcionamento dos instrumentos para melhorar as suas configurações.

O Planck começará a fazer a varredura cartográfica do céu em meados de Agosto de 2009.

Quais são as etapas da refrigeração?

As três etapas de refrigeração foram construídas por diferentes institutos, como parte do consórcio para a construção e entrega dos instrumentos do Planck – o Instrumento de Alta Freqüência (HFI) e o de Baixa Freqüência (LFI):

  • O refrigerador de 20K: No Jet Propulsion Laboratory, Califórnia, Estados Unidos.
  • O refrigerador de 4K: No Rutherford Appleton Laboratory (membro do consórcio para o HFI) en Didcot, e Astrium, ambos no Reino Unido.
  • O refrigerador de 0,1K: Centre de Recherches des Très Basses Températures, em Grenoble, França e o Institut d’Astrophysique Spatiale, em Orsay, França (ambos são membros do consórcio para o HFI), assim como DTA Air Liquide, também em Grenoble, França.

Fonte:

ESA: Coolest spacecraft ever in orbit around L2


2 menções

  1. Planck revela segredos do nascimento do Universo « Eternos Aprendizes

    […] de quilômetros da Terra, no ponto orbital de Lagrange chamado L2. A operação começou quando a nave criogênica concluiu o processo de ultra resfriamento e conseguiu atingir a extrema temperatu… acima do zero absoluto […]

  2. Quando Universos colidem, como saber sobre disso? « Eternos Aprendizes

    […] Além disso, este choque cósmico haveria deixado seu marca na forma de várias facetas simétricas na radiação cósmica de fundo de microondas (CMB – Cosmic Microwave Background). Isto é algo que poderíamos ver nos dados de sondas espaciais como o novo e poderoso observatório Planck. […]

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