Conheça a missão IMAP, que vai estudar os limites do nosso lar no espaço

O espaço é um lugar perigoso - um lugar repleto de radiação e de partículas altamente energéticas que podem danificar o ADN e as placas de circuitos. No entanto, a vida perdura no nosso Sistema Solar, em parte devido à heliosfera, uma bolha gigante criada pelo Sol que se estende muito para além da órbita de Neptuno.

Impressão de artista da sonda IMAP. Crédito: NASA/Universidade de Princeton/Patrick McPike 

Com a nova sonda IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe) da NASA, cujo lançamento não será antes de terça-feira, dia 23 de setembro, a humanidade vai poder observar a heliosfera melhor do que nunca. A missão irá traçar os limites da heliosfera para nos ajudar a compreender melhor a proteção que oferece e a forma como se altera com a atividade do Sol. A missão IMAP também fornecerá medições quase em tempo real das condições do clima espacial, essenciais para a campanha Artemis e para as viagens ao espaço profundo.

"Com a IMAP, vamos alargar as fronteiras do conhecimento e da compreensão do nosso lugar não só no Sistema Solar, mas também na galáxia como um todo", disse Patrick Koehn, cientista do programa IMAP na sede da NASA em Washington. "À medida que a humanidade se expande e explora para lá da Terra, missões como a IMAP vão acrescentar novas peças ao puzzle do clima espacial que preenche o espaço entre a Parker Solar Probe, perto do Sol, e as Voyagers para lá da heliopausa".

Domínio do Sol

A heliosfera é criada pelo fluxo constante de material e campos magnéticos do Sol, chamado vento solar. À medida que o Sistema Solar se move pela Via Láctea, a interação do vento solar com o material interestelar cria a bolha da heliosfera. O estudo da heliosfera ajuda os cientistas a compreender o nosso lar no espaço e a forma como se tornou habitável.

Como um cartógrafo celeste dos tempos modernos, a missão IMAP irá mapear os limites da nossa heliosfera e estudar a forma como a heliosfera interage com a vizinhança galáctica local. Irá mapear a vasta gama de partículas, poeiras, luz ultravioleta e campos magnéticos no espaço interplanetário, para investigar a energização de partículas carregadas do Sol e a sua interação com o espaço interestelar.

A missão IMAP baseia-se nas missões Voyager e IBEX (Interstellar Boundary Explorer) da NASA. Em 2012 e 2018, as duas naves espaciais Voyager foram os primeiros objetos criados pelo homem a atravessar a fronteira da heliosfera e a enviar medições do espaço interestelar. Os cientistas obtiveram assim uma imagem do aspeto da fronteira e da sua localização em dois locais específicos. Embora a IBEX tenha estado a mapear a heliosfera, deixou muitas perguntas sem resposta. Com uma resolução 30 vezes superior e imagens mais rápidas, a IMAP ajudará a preencher as incógnitas acerca da heliosfera. 

Átomos neutros energéticos: mensageiros atómicos dos limites da nossa heliosfera

Dos 10 instrumentos da IMAP, três irão investigar os limites da heliosfera através da recolha de átomos neutros energéticos, ou ANEs. Muitos ANEs têm origem em partículas com carga positiva libertadas pelo Sol, mas, depois de atravessarem o Sistema Solar, estas partículas chocam com partículas do espaço interestelar. Nesta colisão, algumas dessas partículas com carga positiva tornam-se neutras e nasce um átomo neutro energético. A interação também redireciona os novos ANEs, e alguns ricocheteiam de volta para o Sol.

As partículas carregadas são forçadas a seguir as linhas do campo magnético, mas os ANEs viajam em linha reta, não sendo afetados pelas curvas e turbulências dos campos magnéticos que permeiam o espaço e moldam os limites da heliosfera. Isto significa que os cientistas podem seguir a origem destes mensageiros atómicos e estudar à distância regiões distantes do espaço. A missão IMAP utilizará os ANEs que recolhe perto da Terra para rastrear as suas origens e construir mapas dos limites da heliosfera, que de outra forma seriam invisíveis a esta distância.

"Com o seu conjunto abrangente de instrumentos de última geração, a IMAP fará avançar a nossa compreensão de duas questões fundamentais: como as partículas são energizadas e transportadas através da heliosfera e como a própria heliosfera interage com a nossa Galáxia", disse Shri Kanekal, cientista da missão IMAP no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA.

Clima espacial: monitorização do vento solar

A missão IMAP irá também apoiar observações quase em tempo real do vento solar e das energéticas partículas solares, que podem produzir condições perigosas no ambiente espacial próximo da Terra. A partir da sua localização no Ponto de Lagrange 1, a cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra em direção ao Sol, a IMAP fornecerá um aviso de cerca de meia hora de partículas perigosas que se dirigem para o nosso planeta. Os dados da missão ajudarão no desenvolvimento de modelos que podem prever os impactos do clima espacial, desde interrupções na rede elétrica até à perda de satélites.

"A missão IMAP fornecerá informações muito importantes para as viagens ao espaço profundo, onde os astronautas estarão diretamente expostos aos perigos do vento solar", disse David McComas, investigador principal da IMAP na Universidade de Princeton.

Poeira cósmica: pistas da Galáxia

Para além de medir os ANEs e as partículas do vento solar, a IMAP também fará medições diretas da poeira interestelar - aglomerados de partículas originárias do exterior do Sistema Solar que são mais pequenas do que um grão de areia. Esta poeira espacial é maioritariamente composta por grãos rochosos ou ricos em carbono que sobram do rescaldo de explosões de supernova.

A composição elementar específica desta poeira espacial é um "carimbo postal" que indica a sua origem na Galáxia. O estudo da poeira cósmica pode fornecer informações sobre as composições de estrelas muito distantes do nosso Sistema Solar. Também ajudará os cientistas a avançar significativamente o que sabemos sobre estes materiais básicos de construção cósmica e fornecerá informações sobre a composição do material entre as estrelas.

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