Nshan Kazaryan, engenheiro da Nasa responsável pela comunicação com as sondas espaciais Voyager 1 e Voyager 2, é mais jovem do que as próprias naves com as quais conversa.

Aos 25 anos, ele faz parte de uma nova geração de engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, na Califórnia (EUA), que trabalha para manter em operação as naves já muito antigas, mas resistentes.

“À medida que uma pessoa envelhece, passa a ter problemas. Com uma nave espacial é parecido. Quanto mais velha fica, mais problemas surgem.” Nem sequer os pais de Kazaryan haviam nascido quando as Voyager foram lançadas, em 1977.

Trabalhar com essas naves envelhecidas exige engenhosidade, persistência e paciência.

Cada vez que Kazaryan envia um comando a uma das sondas Voyager, ele precisa esperar alguns dias por uma resposta.

Esse é o tempo que um sinal de rádio leva para fazer o trajeto de ida e volta. A Voyager 1 está a quase 25,7 bilhões de quilômetros de distância; a Voyager 2 está um pouco mais perto, a 21,4 bilhões de quilômetros. Ainda assim, isso equivale a mais de quatro vezes a distância até Plutão.

Já se passaram décadas desde o auge das sondas Voyager, quando elas sobrevoaram os planetas gigantes, enviando de volta fotografias de cenários deslumbrantes, entre os quais as nuvens avermelhadas que giram em torno da Grande Mancha Vermelha de Júpiter e os anéis de Saturno.

Afastando-se a 48.280 quilômetros por hora, as sondas gêmeas chegaram mais longe da Terra do que qualquer outra criação humana. A Voyager 1 entrou no espaço interestelar em 2012, e a Voyager 2 cruzou essa fronteira seis anos depois.

Os cientistas querem que elas continuem coletando, pelo maior tempo possível, observações sobre o que existe entre as estrelas. Mas essa tarefa está se tornando cada vez mais difícil e, dentro de alguns anos, será impossível, à medida que a energia das baterias de plutônio das espaçonaves diminui. Para mantê-las em funcionamento, os engenheiros precisam correr riscos.

“Somos como piratas”, disse Kareem Badaruddin, gerente da missão Voyager. “Ninguém gosta de operar tão perto do limite, mas já nos sentimos bastante à vontade com isso, porque é a nossa única opção.”

Em um feito no mês passado, a equipe conseguiu realizar o que chama de “Big Bang” na Voyager 2: um remanejamento dos sistemas elétricos que permitiu economizar cerca de 10 watts de potência. Esse pequeno ganho, suficiente para alimentar uma ou duas lâmpadas, pode prolongar a missão em aproximadamente dois anos, levando-a até 2031.

Nas próximas semanas, os engenheiros concluirão o processo de rejuvenescimento da Voyager 1, na esperança de que possa continuar funcionando até 2030.

Mais alguns anos podem não parecer muita coisa, mas cada dia traz a possibilidade de uma descoberta. Em comparação com as partículas que o Sol expele para o nosso Sistema Solar, o espaço interestelar contém “uma mistura diferente de gases e apresenta um comportamento distinto”, disse o vice-cientista do projeto, Jamie Rankin, da Universidade de Princeton.

Os engenheiros sabem que só podem adiar o fim inevitável das Voyagers, porém continuam esperançosos e criativos.

“Quem sabe?”, disse Badaruddin. “Talvez encontremos alguma outra solução.”

Questões da idade

Três problemas crônicos estão lentamente levando as Voyager ao fim.

Um deles é o entupimento das linhas de combustível por resíduos dissolvidos de uma bolsa de silicone, que empurra o propelente —um líquido conhecido como hidrazina— do tanque para os propulsores da espaçonave.

É como se fossem artérias obstruídas pelo colesterol, mas numa espaçonave.

Se um número excessivo de propulsores de uma Voyager falhar, ela não conseguirá manter sua antena apontada para a Terra. Sem comunicação, estará perdida.

Para retardar o acúmulo de silicone, os propulsores têm sido acionados com menos frequência nos últimos anos —agora, permite-se que a antena se desvie mais do alinhamento antes de ser reposicionada na direção da Terra—, e as linhas pelas quais o propelente circula são alternadas periodicamente.

Um segundo desafio é manter as linhas de combustível aquecidas o suficiente. A hidrazina congelada também bloquearia as linhas de propelente e danificaria os propulsores. Há aquecedores nas sondas projetados para evitar isso, mas eles exigem energia elétrica.

E isso —a terceira condição crônica das Voyagers— é algo que está se tornando perigosamente escasso nas sondas. As baterias de plutônio (que a Nasa chama de geradores termoelétricos de radioisótopos, ou RTGs) produzem a energia que mantém as Voyagers em funcionamento convertendo em eletricidade o calor gerado pelo decaimento radioativo do plutônio.

Originalmente, os RTGs produziam cerca de 470 watts para cada Voyager. À medida que o plutônio decaía e a energia diminuía ao longo das décadas, os instrumentos científicos das sondas foram sendo desligados um após o outro. Na Voyager 2, cuja potência caiu para 216 watts, apenas 3 dos 10 instrumentos ainda coletam dados. Na Voyager 1, que sobrevive com um pouco menos de energia, restam dois.

A equipe da missão investigou maneiras de reduzir o consumo de energia. Por exemplo, o gravador de fita digital da Voyager 1 quebrou há décadas, contudo os engenheiros o mantiveram ligado porque, por acaso, ele aquecia as tubulações de propelente próximas.

Os projetistas das Voyagers incluíram um aquecedor para manter o gravador aquecido caso fosse necessário desligá-lo. Por que não desligar o gravador quebrado e ligar o aquecedor, que consome menos watts?

Isso envolvia alguns riscos. O gravador nunca havia sido desligado, e o aquecedor nunca havia sido ligado. Mais importante ainda, o aquecedor gerava menos calor do que o gravador. A análise indicou que um propulsor poderia ficar frio demais para que a hidrazina fluísse. “Isso não nos ajudaria”, disse Badaruddin.

Big Bang

Por necessidade, a equipe da Voyager teve de considerar algo muito mais ambicioso.

O engenheiro David Woerner sugeriu que, já que mudanças pontuais não funcionariam, implementar várias delas de uma só vez poderia manter em equilíbrio as necessidades de calor e energia, ao mesmo tempo que reduziria o consumo de energia da espaçonave.

A iniciativa ficou conhecida como Big Bang e, após nove meses de análises, os engenheiros da Voyager se convenceram de que ela poderia funcionar. Eles decidiram que os benefícios superavam os possíveis riscos.

“A Voyager segue, basicamente, o caminho que deixa menos margem para arrependimento”, afirmou Bruce Waggoner, gerente de garantia da missão.

Eles começaram pela Voyager 2, por estar em melhores condições no que diz respeito à energia. A operação foi realizada em três etapas, para minimizar o risco de perder a espaçonave.

“Há sempre a preocupação de que algo possa dar errado”, disse Suzanne Dodd, que atua como gerente do projeto Voyager desde 2010.

Primeiro, em maio, a espaçonave recebeu a ordem de mudar para a nova configuração por 40 minutos. O objetivo era garantir que sistemas como o aquecedor próximo ao gravador de fita, que nunca havia sido ligado, de fato funcionassem.

Um mês depois, a Voyager 2 permanesONceu na nova configuração por seis horas, para verificar se as previsões de temperatura estavam corretas. Por fim, no mês passado, a mudança tornou-se permanente.

Falta pouco mais de um ano para o 50º aniversário de lançamentos das sondas. “Estou bastante confiante de que ambas chegarão lá”, afirmou Dodd.

Achados

Embora as Voyagers já não capturem fotografias coloridas como faziam ao passar pelos planetas —as últimas imagens foram registradas pela Voyager 1, em 1990, em um “retrato de família” do Sistema Solar—, elas continuam fazendo descobertas no território inexplorado do espaço interestelar.

Em meados de 2020, a Voyager 1 observou uma grande alteração no campo magnético daquela região do espaço interestelar, acompanhada de uma forte mudança na densidade do plasma de partículas carregadas ao seu redor. Essa alteração persiste até hoje. “Não sabemos por quê”, disse Rankin. “É algo estranho.”

Esse é apenas um dos mistérios que os anos adicionais de exploração podem ajudar a desvendar.

Com o aumento de energia proporcionado pelo Big Bang, engenheiros e cientistas estão considerando reativar alguns dos instrumentos científicos inativos da espaçonave para obter informações adicionais, ainda que apenas por um breve período.

Mas isso, como tudo o que fazem, pode pôr a espaçonave em risco. Uma possibilidade é esperar até depois do 50º aniversário.

“Ainda não decidimos”, disse Linda J. Spilker, cientista planetária do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa. “Você pode acabar perdendo a missão.”

Spilker fazia parte da missão quando ela foi lançada, em seu primeiro emprego após a faculdade. Depois, transferiu-se para a missão Cassini, da Nasa, que orbitou Saturno por 13 anos, antes de retornar à Voyager.

Questionada sobre o que faria após o 50º aniversário, disse que ainda não havia se decidido. “Tenho uns dez netos maravilhosos, além de outras coisas que gosto de fazer, como viajar e por aí vai.”

Ela já reduziu sua jornada de trabalho para meio período, o que ajuda a manter as operações das Voyagers dentro de um orçamento anual de US$ 5 milhões —uma verba ínfima em comparação com a de muitas outras missões da agência espacial.

No dia seguinte, Spilker enviou um email dizendo que a pergunta a havia pegado de surpresa. “Depois de pensar melhor, percebi que quero estar presente quando cada Voyager silenciar e nós, como equipe, nos despedirmos.”