Giotto: o primeiro encontro de perto com o cometa Halley

Contexto

O retorno do cometa Halley em meados dos anos 1980 mobilizou a comunidade científica internacional, que se preparou para observá-lo de perto pela primeira vez. Segundo a ESA, o plano era enviar uma armada de cinco sondas em direção ao cometa: duas soviéticas, duas japonesas e uma europeia. As sondas soviéticas Vega atuaram como batedoras, e as japonesas fizeram medições a longa distância. A Giotto era a peça europeia e a que chegaria mais perto do núcleo.

A sonda foi lançada em 2 de julho de 1985 por um foguete Ariane 1, no voo V14. A ESA a descreve como um cilindro curto de cerca de 2 metros de diâmetro e 1 metro de altura, com cerca de 3 metros de altura total incluindo a antena, e massa de 960 quilogramas. O catálogo da NASA informa uma massa diferente, de 582,7 quilogramas, sem esclarecer o critério. O texto adota o dado da ESA e registra a divergência.

O grande desafio era a poeira. Perto do núcleo, o cometa lança gás e partículas, e a sonda atravessaria essa região a alta velocidade. Por isso, a Giotto foi equipada com um escudo de duas folhas separadas por 23 centímetros, uma frontal de alumínio de 1 milímetro e uma traseira de Kevlar de 12 milímetros, projetadas para resistir a impactos de partículas de até 1 grama.

Os instrumentos

O NSSDCA, catálogo de dados da NASA, lista a carga científica: uma câmera de campo estreito, três espectrômetros de massa para gases neutros, íons e poeira, vários detectores de poeira, um fotopolarímetro e um conjunto de experimentos de plasma. A câmera, chamada de Halley Multicolour Camera (HMC), é a responsável pelas imagens mais conhecidas da missão, cujo crédito é ESA/Giotto/HMC, com direitos autorais do MPAe/MPS de 1986.

Cada instrumento observava um aspecto diferente do cometa. A câmera registrava a forma e o brilho do núcleo, os espectrômetros analisavam a composição química, e os detectores de poeira mediam o tamanho, a massa e a velocidade dos grãos. Os experimentos de plasma estudavam a interação entre o gás liberado pelo cometa e o vento solar.

A aproximação

Segundo a ESA, os primeiros íons de hidrogênio do cometa foram detectados em 12 de março de 1986, quando a sonda estava a 7,8 milhões de quilômetros do núcleo. A aproximação máxima ocorreu na noite de 13 para 14 de março. A ESA e o NSSDCA divergem sobre o dia (14 de março em uma página da ESA, 13 de março no catálogo da NASA); a ESA descreve o encontro como ocorrido na noite de 13 para 14, o que é o que se adota aqui. A velocidade relativa era de 68 quilômetros por segundo.

A ESA registra que o primeiro impacto de poeira foi detectado 122 minutos antes da máxima aproximação e que a taxa de impactos aumentou muito à medida que a sonda se aproximava do núcleo. Um grão de cerca de um grama atingiu a nave 7,6 segundos antes da aproximação máxima, segundo a ESA. O NSSDCA fala em uma partícula grande que atingiu a sonda cerca de 14 segundos antes, alterando em 0,9 grau o vetor de momento angular da nave e danificando vários instrumentos, incluindo a câmera e espectrômetros. Os números diferem entre as fontes, e por isso o texto diz apenas que o impacto ocorreu poucos segundos antes.

A distância mínima foi de 596 quilômetros, maior do que a meta de 500 quilômetros, segundo o NSSDCA. A câmera passou a acompanhar o núcleo quando a sonda entrou na parte mais densa da coma e transmitiu imagens até cerca de 2.000 quilômetros de distância. Após o grande impacto, a ESA relata perda temporária de contato com a Terra, com recuperação em cerca de 32 minutos. A sonda continuou a enviar dados científicos por 24 horas depois do ponto de maior proximidade, antes de os experimentos serem desligados.

O que a Giotto descobriu

O resultado mais visível foram as primeiras imagens de perto do núcleo de um cometa. A ESA afirma que a sonda mostrou o tamanho e o formato do núcleo do Halley, descrito como um objeto extremamente escuro, em forma de batata, com cerca de 15 por 7,2 por 7,2 quilômetros. A superfície é muito escura, e jatos brilhantes de gás e poeira saem do núcleo.

A missão também encontrou a primeira evidência de material orgânico em um cometa e mediu o tamanho, a composição e a velocidade das partículas de poeira. Os resultados mostraram um núcleo escuro, com jatos localizados de gás e poeira e indícios de compostos orgânicos. As fontes abertas nesta pesquisa não detalham a composição química além do que foi descrito.

Depois do Halley

Depois do encontro, a Giotto entrou em hibernação em abril de 1986. Os controladores a reativaram com sucesso em fevereiro de 1990 e a direcionaram a um segundo cometa. Em 10 de julho de 1992, a sonda passou pelo cometa Grigg-Skjellerup. A ESA afirma que a distância foi de 100 a 200 quilômetros do núcleo, e o NSSDCA fala em cerca de 200 quilômetros. A agência descreve o encontro como a aproximação mais próxima de um cometa por uma sonda até então e observa que foram estudadas as interações entre o vento solar, o campo magnético interplanetário e o cometa.

Segundo o NSSDCA, oito experimentos funcionaram no encontro e detectaram íons do cometa a 600.000 quilômetros do núcleo, cerca de 12 horas antes da maior aproximação. Em 1º de julho de 1999, a Giotto ainda passou pela Terra a cerca de 219.000 quilômetros de distância, a 3,5 quilômetros por segundo em relação ao planeta.

Legado e limites das informações

A Giotto foi a primeira sonda a fazer observações de perto de um cometa segundo a ESA e a NASA, e revelou pela primeira vez como é o núcleo de um cometa. A ESA mantém a página sobre o encontro dentro da seção dedicada à missão Rosetta, mas as fontes consultadas não descrevem em detalhe a relação entre as duas missões, e por isso o texto não a desenvolve.

Alguns dados não foram confirmados de forma consistente e foram tratados com cautela: o dia exato do ponto de maior proximidade, o intervalo entre o impacto principal e a máxima aproximação, a massa da sonda e a distância no encontro com o Grigg-Skjellerup. O custo da missão também não consta nas páginas abertas. Quem quiser aprofundar pode consultar a visão geral da missão publicada pela ESA e o relato do encontro de 1986.