Yutu

Yutu

O Yutu visto da Chang'e 3 em solo lunar.
(Xinhua / CCTV News)
Descrição
Missão exploração da superfície lunar
Operador(es) China AENC
Website 2013-070A
Duração da missão 31 meses
Propriedades
Plataforma Chang'e 3
Massa 140 kg
Missão
Contratante(s) Shanghai Aerospace System Engineering Institute
Data de lançamento 1 de dezembro de 2013
17:30 UTC
Veículo de lançamento Longa Marcha-3B
Destino Lua
Data de inserção orbital 6 de dezembro de 2013
09:53 UTC
Data de aterrissagem 14 de dezembro de 2013 13:12 UTC
Local de aterrissagem Mare Imbrium
Fim da missão 3 de agosto de 2016
Portal Astronomia

Yutu (chinês simplificado: 玉兔一号, pinyin: Yùtù yī hào, lit. ‘Coelho de jade’) foi um rover lunar chinês projetado para explorar a superfície da Lua como parte da missão Chang'e 3.[1][2] Seu nome foi escolhido depois de uma grande votação on line e se refere ao coelhinho de estimação de Chang'e, a deusa lunar na mitologia chinesa.

A missão contendo o rover Yutu teve início com o lançamento efetuado em 1 de dezembro de 2013 do Centro Espacial de Xichang, pousando com sucesso na Lua em 14 de dezembro de 2013,[3] e fazendo dele o primeiro rover autônomo a operar no satélite desde que a sonda soviética Lunokhod 2 parou de funcionar em 11 de maio de 1973.[4]

Depois de um início de missão bem sucedido, o Yutu encontrou dificuldades de operação após o 14º dia lunar – cada dia e noite lunares duram cerca de 14 dias terrestres[5] – e parou de se locomover após a segunda noite lunar, apesar de continuar transmitindo dados. Em outubro de 2015 ele quebrou o recorde de maior período operacional para um rover na superfície da Lua.[6] Em 31 de julho de 2016, após 31 meses, ele cessou de vez suas atividades, muito além do tempo inicial previsto de três meses.

Especificações

O Yutu foi desenhado para fazer pesquisas no solo e explorar o satélite de maneira independente. Seu desenvolvimento começou a ser feito em 2002, no Instituto de Engenharia de Sistemas Aeroespaciais de Xangai e foi completado em 2010. Ele possui seis rodas, tem 1,5 m de altura e pesa aproximadamente 140 kg, com uma capacidade de carga de até 20 kg;[7] pode transmitir imagens ao vivo pela televisão e tem a capacidade de cavar e fazer análises simples de amostras do solo. Pode também se mover em inclinações e tem sensores automáticos que previnem o choque com outros objetos.

A energia do rover é suprida através de painéis solares e foi planejado para uma missão de três meses, com a exploração de uma área de 3 km² ao redor do módulo de alunissagem, chegando, em linha reta, a uma distância máxima de 10 km da base fixa. Ele carrega em sua parte inferior um radar capaz de fazer pesquisas no solo a até 30 m de profundidade e de investigar a estrutura da crosta lunar a até centenas de metros.[8] Também carrega um espectrômetro de raios X e de raios infravermelhos.

Ele foi projetado para explorar uma área lunar de 3 km² durante sua missão de três meses, percorrendo uma distância máxima de 10 km; sua energia é produzida por dois painéis solares, que permitem ao rover operar nos dias lunares. Durante as 14 noites lunares subsequentes, ele opera em modo de espera,[9] aquecido por unidades de aquecimento de radioisótopo usando plutônio-238.[10]

Objetivos

O objetivo oficial da missão era conseguir o primeiro pouso e exploração da superfície lunar não-tripulada para a China, assim como demonstrar e desenvolver tecnologia fundamental para as próximas missões espaciais chinesas.[11] Os principais objetivos científicos incluíam topografia da superfície lunar e levantamento geológico, estudo da composição do material lunar e levantamento de recursos, detecção do ambiente espacial Sol-Terra-Lua e observação astronômica baseada em solo lunar.[11] A missão também foi projetada para fazer a primeira medição direta da estrutura e do interior do solo lunar até a profundidade de 30 cm e investigar a estrutura interna da Lua até centenas de metros de profundidade.[12]

O Programa Chinês de Exploração Lunar está dividido em três fases operacionais:

Pouso

Imagem feita da órbita lunar pela sonda norte-americana Lunar Reconnaissance Orbiter mostra a Chang'e 3 (seta maior) e o Yutu (seta menor) na superfície da Lua.

A sonda Chang'e 3 pousou na Lua em 14 de dezembro de 2013 (13:12 UTC) e o Yutu rolou para fora dela 7h e 24min depois.[13] O local de pouso escolhido foi anunciado como sendo Sinus Iridum,[14] entretanto a sonda acabou pousando em Mare Imbrium, a sudeste, 40 km ao sul da cratera Laplace F, de 6 km de diâmetro, num platô a 2640 m de altitude.[15]

Atividades

Primeiro dia lunar

Depois do pouso e do rolamento bem sucedido, em 17 de dezembro a agência espacial chinesa comunicou que todas ferramentas científicas à exceção dos espectômetros tinham sido ativadas e tanto a sonda quanto o rover "funcionavam perfeitamente como esperado, apesar das condições rigorosas inesperadas do ambiente lunar".[16] Entretanto, entre 16 e 20 de dezembro o rover não se moveu devido à queda de energia. Radiação solar direta havia aumentado a temperatura do lado iluminado do rover a mais de 100ºC enquanto o lado escuro caía simultaneamente a abaixo de zero.[17]

Em 22 de dezembro o Yutu já havia completado suas primeiras tarefas: fotografar a Chang'e 3 de vários ângulos, seguindo uma rota semicircular do norte para o sul da sonda, sendo ao mesmo tempo filmado e fotografado pela Chang'e 3. Depois disso ambos começaram seus respectivos testes científicos.[18]

Em 23 de dezembro, além de soltar seu braço robótico, o Yutu fez testes em si próprio para se certificar de que estava preparado para as noites lunares e se moveu para 40 m ao sul da sonda. Em 25 de dezembro, dia de Natal, a Chang'e entrou em modo de espera, seguida no dia seguinte pelo Yutu. Ambos tiveram que suportar o frio extremo das duas semanas - tempo terrestre - da noite lunar, de até – 180ºC.[19]

Segundo dia lunar

Em 11 de janeiro de 2014, após o fim da primeira noite lunar, a sonda e o rover foram "despertados". Dois dias depois o Yutu fez sua primeira investigação do solo lunar. Em 25 de janeiro, os chineses anunciaram que o Yutu estava sofrendo de alguma anormalidade no controle mecânico. A Sociedade Planetária, ONG fundada por Carl Sagan dedicada à astronomia, reportou que o rover não estava respondendo apropriadamente aos comandos da Terra e poderia não estar preparado para a longa noite lunar que se aproximava.[20]

Mais especificamente, o Yutu sofreu uma avaria do circuito de controle em sua unidade de condução, que o impedia de entrar em modo normal de dormência e dobrar seu mastro principal e painéis solares.[21]

Terceiro dia lunar

O Comando de Controle esperava que o Yutu respondesse ao contato da Terra em 11 de janeiro de 2014, esperando que houvesse sobrevivido à sua segunda noite lunar. Como não houve qualquer transmissão de sinal, a direção da missão o declarou oficialmente fora de operação.[22] Porém, no dia seguinte, o rover voltou a fazer contato com o Comando.[22] A agência espacial chinesa comunicou que apesar do rover continuar a transmitir sinais, ele ainda passava por dificuldades de controle mecânico.[23]

O Yutu entrou em seu terceiro período de hibernação em 22 de fevereiro. Ele continuava impedido de se mover e outros problemas técnicos persistiam dificultando as experiências científicas.[24] Os cientistas descobriram que o circuito dos controles haviam falhado e isto impediu o rover de entrar no modo de espera hibernante como planejado mas confirmaram que o radar de penetração do solo e o equipamento de imagem panorâmica e infravermelha continuava funcionando normalmente.[25]

Situação posterior

Em 18 de abril de 2014, descobriu-se que o problema no rover era elétrico e não mecânico e os técnicos da missão estavam tentando superá-la. A Sociedade de Pesquisa Espacial Chinesa, através de seu vice-secretário-geral Wang Jianyu, declarou que "a temperatura enfrentada pelo rover e pela sonda são muito mais baixas do que estimávamos e ele deve estar sofrendo algum tipo de congelamento interno".[26] Três dias antes, a Chang'e 3 e o Yutu testemunharam um eclipse total do Sol provocado pela Terra visto da superfície da Lua, ao contrário dos habitantes da Terra, que assistiram a um eclipse lunar provado pela Terra passando pelo Sol.[27]

Em 7 de setembro de 2014, quatro dos instrumentos acoplados ao Yutu ainda funcionavam normalmente, apesar da falta de mobilidade do rover: as câmeras panorâmicas instaladas no mastro, o radar profundo de solo, o espectrômetro infravermelho no corpo do rover e o espectrômetro de raio-X no braço robótico, indicando que o Yutu ainda podia funcionar como plataforma imóvel.[28] Em outubro, o Yutu continuava imóvel com seus instrumentos se degradando continuamente.[29] Mesmo assim, ainda estava capaz de se comunicar com estações de rádio em UHF na Terra,[30] e transmitir uma imagem em panorama da Chang'e 3, enquanto a sonda já tinha cessado suas transmissões.[31]

Fim da missão

Apesar de observadores amadores nao conseguirem mais captar transmissões do pousador a partir daí, os técnicos chineses anunciavam que o Yutu ainda operava seu telescópio e sua câmera UV quando entrou na 14ª noite lunar, em 14 de janeiro de 2015.[32] O rover não conseguiu mais mover seus painéis solares de volta à posição isolante ao frio durante as noites lunares e a cada noite mais algumas capacidades eram perdidas, mas ele excedeu em muito as expectativas de vida útil de três meses.[33] Os instrumentos científicos funcionaram mas a transmissão de dados subsequente se tornou muito limitada porque o espectômetro e o radar de solo conseguiam fazer sempre apenas as mesmas observações. O Controle de Missão planejou continuar a usar o Yutu até que ele cessasse completamente suas atividades, já que qualquer material enviado forneceria dados importantes sobre a durabilidade de seus componentes.[33]

O Yutu continuou a transmitir durante todos os dias lunares até dezembro de 2015.[34][35] Em outubro daquele ano, ele já havia batido o recorde de mais longo período operacional de um rover na Lua, mesmo que a maior parte dele imóvel. Em 3 de agosto de 2016, ele finalmente cessou suas operações.[36]

Ver também

Referências

  1. ↑ Srinivas Laxman (7 de março de 2012). «Chang'e-3: China To Launch First Moon Rover In 2013». Asian Scientist. Consultado em 14 de dezembro de 2013
  2. ↑ «Chinese Space Program – Chang'e 3». Dragon in Space. Consultado em 14 de dezembro de 2013. Arquivado do original em 3 de dezembro de 2013
  3. ↑ «China lands Jade Rabbit robot rover on Moon». BBC. 14 de dezembro de 2013
  4. ↑ Molnár, László (24 de maio de 2013). «Chang'e-3 revealed – and its massive!». Pull Space Technologies. Consultado em 14 de dezembro de 2013
  5. ↑ «Fases da Lua». Astronomia no Zênite. Consultado em 16 de novembro de 2014
  6. ↑ Foust, Jeff. «China's Immobile Rover Passes a Purely Figurative Milestone». http://spacenews.com. Consultado em 6 de julho de 2017
  7. ↑ «Chang'e-3: China To Launch First Moon Rover In 2013». AsianScientist. Consultado em 2 de dezembro de 2013
  8. ↑ «欧阳自远：嫦娥三号明年发射将实现着陆器与月球车联合探测» (em chinês). Xinhuanet. Consultado em 2 de dezembro de 2013
  9. ↑ «Moon rover Yutu sleeps as night comes». Xinhua News. Consultado em 16 de novembro de 2014
  10. ↑ McNutt Jr., Ralph L. (janeiro de 2014). «Radioisotope Power Systems: Pu-238 and ASRG status and the way forward» (PDF). Johns Hopkins University. Cópia arquivada (PDF) em 28 de março de 2014
  11. 1 2 ZeZhou Sun; Yang Jia; He Zhang. «Technological advancements and promotion roles of Chang'e-3 lunar probe mission». Science China Technological Sciences. Consultado em 16 de novembro de 2014
  12. ↑ «欧阳自远：嫦娥三号明年发射将实现着陆器与月球车联合探测» [Ouyang: Chang E III launch next year will achieve lander and rover joint probe] (em chinês). Xinhua
  13. ↑ «China's Rover Rolls! Yutu Begins Moon Mission». D News. Consultado em 16 de novembro de 2014
  14. ↑ «Chang'e Diary». Zarya. Consultado em 16 de novembro de 2014
  15. ↑ Lakdawalla, Emily. «Chang'e 3 has successfully landed on the Moon!». Consultado em 16 de novembro de 2014
  16. ↑ «Most Chang'e-3 science tools activated». Xinhuanet. Consultado em 16 de novembro de 2014
  17. ↑ «China's Yutu "naps", awakens and explores». Xinhuanet. Consultado em 16 de novembro de 2014
  18. ↑ Lakdawalla, Emily. «Chang'e 3 update with lots of pictures: Yutu begins lunar journey». The Planetary Society. Consultado em 16 de novembro de 2014
  19. ↑ «Moon rover Yutu sleeps as night comes». Xinhuanet. Consultado em 16 de novembro de 2014
  20. ↑ Lakdawalla, Emily. «Bad news for Yutu rover». Planetary Society. Consultado em 16 de novembro de 2014
  21. ↑ «China Exclusive: Control circuit malfunction troubles China's Yutu». Xinhuanet. Consultado em 16 de novembro de 2014
  22. 1 2 «China's Jade Rabbit lunar rover 'could be saved'». BBC News. Consultado em 16 de novembro de 2014
  23. ↑ «Down but not out: Jade Rabbit comes back from the dead». CNN. Consultado em 16 de novembro de 2014
  24. ↑ «China Moon rover Jade Rabbit in trouble». BBC News. Consultado em 16 de novembro de 2014
  25. ↑ «China Focus: Uneasy rest begins for China's troubled Yutu rover». Xinhuanet. Consultado em 16 de novembro de 2014
  26. ↑ Chen, Stephen. «ast-ditch efforts to salvage mission of China's stricken Jade Rabbit lunar rover». South China Morning Post. Consultado em 16 de novembro de 2014
  27. ↑ «Solar Eclipse from the Moon». authintmail.com. Consultado em 16 de novembro de 2014[ligação inativa]
  28. ↑ «Chinese Yutu Rover awakens on tenth Lunar Day». Spaceflight101. Consultado em 16 de novembro de 2014
  29. ↑ «China's ailing moon rover weakening: designer». ECNS. Consultado em 16 de novembro de 2014
  30. ↑ «UHF Satcom». Consultado em 16 de novembro de 2014
  31. ↑ Howell, Elizabeth. «China's Yutu rover is still alive, reports say, as lunar panorama released». Universe Today. Consultado em 16 de novembro de 2014
  32. ↑ Howell, Elizabeth (9 de setembro de 2014). «China's Yutu rover is still alive, reports say, as lunar panorama released». Universe Today. PhysOrg. Consultado em 2 de outubro de 2014
  33. 1 2 Fan, Wang (2 de abril de 2014). «Yutu still working after expected service span ended». China Daily. Consultado em 9 de abril de 2014
  34. ↑ «Chinese lunar rover alive but weak». icrosschina.com. Consultado em 6 de julho de 2017. Arquivado do original em 29 de abril de 2015
  35. ↑ «China's ailing moon rover weakening: designer». Outubro de 2014
  36. ↑ Aron, Jacob (3 de agosto de 2016). «China's Jade Rabbit moon rover dead after 31 months on surface». New Scientist. Consultado em 5 de agosto de 2016

Ligações externas

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