Um foguete que lançou uma sonda lunar da NASA em 1966 foi capturado pela gravidade da Terra em novembro de 2019. Ele então escapou de nossa gravidade em março de 2021. O que lhe deu energia suficiente para escapar?

RC Timm

Florissant, Colorado

Em novembro de 2020, a Terra recapturou temporariamente um foguete propulsor originalmente lançado na década de 1960. Depois de alguns meses orbitando nosso planeta, 2020 SO voltou à sua órbita ao redor do sol. Crédito da imagem: Astronomy, Roen Kelly

O movimento do impulsionador, denominado 2020 SO, é impulsionado principalmente pela gravidade do Sol e da Terra. Antes de 2019, o impulsionador estava orbitando o Sol com uma órbita semelhante à da Terra, mas se movendo a uma velocidade mais lenta em relação ao nosso planeta. Então, quando a Terra “alcançou” o 2020 SO, a gravidade do nosso planeta puxou o objeto para dentro da esfera de Hill da Terra - a região ao redor de um objeto celestial onde sua atração gravitacional domina todas as outras fontes de gravidade. Assim, a Terra temporariamente capturou o impulsionador do Sol.

A energia orbital geral no sistema Sol-Terra-objeto permanece constante ao longo do tempo, o que significa que não havia energia extra transmitida ao impulsionador em qualquer momento antes da captura, durante a fase orbital temporária da Terra ou após escapar de volta para a órbita solar. Mas o nível de energia do sistema Sol-Terra-objeto determina as regiões onde um satélite se move. Em uma determinada posição e em baixa velocidade, um objeto está ligado a uma órbita geocêntrica ou heliocêntrica. Não tem energia suficiente para fazer a transição entre as órbitas. Para velocidades mais altas na mesma posição, duas entradas se abrem onde uma órbita heliocêntrica se cruza com a esfera de Hill da Terra. Esses pontos específicos são conhecidos como pontos de equilíbrio de Lagrange L1 e L2. Em qualquer uma das portas, um satélite orbitando o Sol pode encontrar-se orbitando brevemente a Terra e vice-versa.

A energia orbital de 2020 SO foi alta o suficiente para que o impulsionador se movesse de sua órbita heliocêntrica através do portal L2 para a esfera de Hill da Terra em novembro de 2020, quando foi temporariamente capturado. Uma vez que a energia do sistema é conservada, o outro portal permaneceu aberto para o impulsionador e 2020 SO escapou da esfera Hill da Terra através do ponto L1 em março de 2021.

Javier Roa Vicens

Engenheiro de Navegação, Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, La Cañada Flintridge, Califórnia

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Referência:

Ask Astro: How did Earth's gravity capture (then lose) a 50-year-old rocket booster? Astronomy, 10, set. 2021. Ask Astro. Disponível em: <https://astronomy.com/magazine/news/2021/09/how-did-earths-gravity-capture-then-lose-a-50-year-old-rocket-booster>. Acesso em: 10, set. 2021.