Com base na sonda New Horizons da NASA, que se afastou 9 bilhões de km da Terra e eventualmente deixará nosso sistema, um novo método de navegação espacial foi testado: como na história da navegação terrestre por milhares de anos, a nave espacial navegou pelas estrelas. O erro na determinação da posição foi de apenas 40 milhões de km, o que, no caso da sonda, pode ser considerado um erro certeiro.
Fonte da imagem: NASA
Hoje, naves espaciais navegam para longe da Terra usando cálculos complexos que envolvem sinais de rádio e relógios atômicos. A maior parte do trabalho ocorre nas salas de computação das agências espaciais. Tudo isso é ótimo, desde que as naves espaciais estejam a uma distância relativamente curta de comunicação com a Terra, mas durante voos interestelares, as naves espaciais terão que depender de si mesmas.
O experimento de orientação espacial da sonda “New Horizons” mostrou que tal navegação é possível mesmo com equipamentos bastante modestos. Em particular, para determinar sua posição, foi utilizada a câmera de bordo LORRI, que serviu tanto como câmera padrão para filmar objetos quanto como ferramenta para alinhar a direção da sonda com as estrelas.
A base para o cálculo das coordenadas espaciais da sonda foi o atlas estelar compilado pelo observatório astrométrico europeu Gaia. Este observatório, operando em órbita terrestre, compilou o catálogo mais preciso de estrelas na Via Láctea até o momento, incluindo dados sobre sua posição espacial, velocidade e vetor de movimento.
Obviamente, as localizações aparentes de estrelas próximas a partir das posições da Gaia e da New Horizons serão diferentes, o que é chamado de fenômeno de paralaxe. É como fechar os olhos esquerdo e direito alternadamente, observando objetos próximos. Usando essas diferenças, você pode calcular as coordenadas da sonda, o que é suficiente para tirar uma foto do céu estrelado com as estrelas necessárias e compará-la com a imagem base tirada perto da Terra.
Para determinar as coordenadas da sonda New Horizons, os cientistas usaram as posições visíveis das duas estrelas mais próximas de nós, Proxima Centauri e Wolf 359, cujas imagens foram obtidas no mesmo dia, já que a Terra também se move em órbita e imagens tiradas em dias diferentes introduziriam um grande erro nos cálculos.
Os cientistas fizeram todos os cálculos sozinhos. Não há equipamento necessário na New Horizons. No entanto, o trabalho mostrou que uma navegação suficientemente precisa no espaço interestelar é possível com equipamentos de bordo bastante simples, que no futuro poderão ser desenvolvidos e substituirão a navegação tradicional com comunicação obrigatória com o centro de controle da missão.