A sonda Hayabusa-2 prepara-se para uma nova missão: fará uma exploração rápida de asteróides.

Hayabusa2 vai realizar voos rasantes de pequenos corpos a alta velocidade e testar uma forma rápida de os estudar sem lançar novas missões

A estação interplanetária Hayabusa2, que concluiu em 2020 a missão principal de recolha e entrega de amostras do asteroide Ryugu, prepara-se para uma nova etapa. Já foi aprovado o cenário da missão alargada, orientada para a exploração do asteroide (98943) Torifune (Torifune 2001 CC21) em 2026 e do objeto 1998 KY26 em 2031. Esta fase serve não só objetivos científicos, mas também o ensaio de tecnologias de defesa planetária.

A escolha da trajetória EAEEA (Terra-Asteroide-Terra-Terra-Asteroide) resultou de um compromisso entre relevância científica e limitações balísticas. O cenário alternativo EVEEA, com passagem por Vénus, foi descartado devido ao risco de sobreaquecimento dos sistemas da sonda. O sobrevoo de Torifune está previsto para julho de 2026, a uma distância de 0,81 UA do Sol, o que permite manter o regime térmico dentro dos limites aceitáveis.

Torifune pertence ao grupo de Apolo - uma classe de asteroides próximos da Terra cuja órbita cruza a órbita terrestre e cuja semi-eixo maior é superior a 1 UA; o nome deriva do asteroide (1862) Apolo - e tem cerca de 450 metros de diâmetro, com um período de rotação de 5,02 horas. A sua órbita apresenta aceleração não gravitacional causada pelo efeito de Yarkovsky, que surge da emissão desigual de calor pela superfície do asteroide e pode alterar a órbita ao longo do tempo, sobretudo no caso de corpos pequenos. Isto torna o objeto particularmente importante para estudar a dinâmica dos pequenos corpos.

O sobrevoo a uma velocidade de 5,25 km/s e com uma distância mínima de 1–10 km do centro de massa do asteroide constitui um desafio de engenharia muito exigente. Trata-se de uma das operações mais ambiciosas da história da astronáutica: para comparação, os voos rasantes das missões Lucy e New Horizons ocorreram, respetivamente, a centenas e a milhares de quilómetros. Em termos de complexidade e proximidade ao alvo, a nova missão da Hayabusa2 só encontra paralelo nos resultados de Deep Space 1 (26 km) ou Chang'E-2 (0,77 km). O desafio técnico está no facto de a Hayabusa2, concebida originalmente para uma aproximação suave, ter uma limitação rígida à velocidade do manobra de rotação.

Isso obriga a uma estratégia de apontamento em que a orientação da estação se mantém inalterada durante grande parte da aproximação, realizando-se apenas uma correção mínima de alguns graus imediatamente antes do instante de maior aproximação, para manter o alvo dentro do campo de visão. O fator crítico são os ângulos de fase do Sol: as condições de iluminação apenas permitem observações até ao momento do sobrevoo (ângulo de fase de cerca de 20° cinco horas antes da aproximação), após o que a sonda entra na região de sombra profunda do corpo (ângulo de cerca de 160°), tornando impossível a imagem pós-voo.

O cenário do sobrevoo divide-se em três fases: o segmento de navegação em terra, a correção autónoma da trajetória a bordo e a fase científica. Os instrumentos da sonda terão de trabalhar em sinergia para recolher dados o mais detalhados possível sobre a composição e a estrutura do asteroide. A atenção centra-se em particular nos ângulos de fase e na precisão das medições, aspetos decisivos para a análise da superfície.

A primeira fase - o segmento em terra, de T-10 dias até T-12 horas - baseia-se na navegação ótica e na correção das efemérides do alvo com apoio de observatórios terrestres. A segunda fase - o segmento autónomo a bordo, de T-12 horas até T-5 minutos - recorre a algoritmos de navegação ótica relativa para a correção final da trajetória. A fase científica final abrange os últimos 5 minutos antes da aproximação, quando todos os recursos do sistema são canalizados para a recolha de dados. Nessa altura, o conjunto de instrumentos funciona em regime de máxima sinergia. A câmara multiespectral ONC-T procura satélites, afina o eixo de rotação e mapeia a superfície. O termógrafo infravermelho TIR regista os fluxos térmicos, permitindo calcular parâmetros como a inércia térmica e a porosidade do regolito, o que é essencial para compreender a estrutura da superfície dos pequenos corpos. O espectrómetro NIRS3 passa de observações integrais para medições com resolução espacial 50 segundos antes do sobrevoo, procurando bandas de absorção específicas de minerais hidratados (3 μm). O altímetro laser LIDAR é usado em «modo distante», com limiar de sensibilidade de 25 km. Em paralelo, continuam a calibração radiométrica dos instrumentos e a monitorização do ambiente externo, incluindo a luz zodiacal e os jatos cometários.

Num contexto estratégico mais amplo, a missão será uma ferramenta importante na arquitetura da defesa planetária. O estudo de Torifune permitirá calibrar modelos de desvio cinético de objetos perigosos, aprofundando a experiência acumulada nas missões DART e Hera. A caracterização precisa das propriedades - massa, porosidade e resistência - é necessária para determinar um parâmetro como o coeficiente de transferência de impulso, que descreve quantitativamente a eficácia da alteração da órbita de um asteroide sob impacto. A demonstração de que é possível fazer reconhecimento rápido com plataformas que já concluíram a missão principal assenta na elevada eficiência e na relação custo-benefício desta abordagem para uma resposta operacional a uma ameaça asteroidial. O sucesso do sobrevoo de Torifune não só confirmará a flexibilidade tecnológica dos sistemas da Hayabusa2, como também dará um contributo importante para a compreensão dos mecanismos de transporte de matéria no Sistema Solar primitivo.

Os responsáveis da missão atualizada continuam a ser especialistas da JAXA, entre os quais Yuichi Tsuda e Takanao Saiki. Caber-lhes-á a navegação e o controlo da sonda, que deverá passar nas proximidades do asteroide a uma distância mínima. Tsuda liderou a missão principal a Ryugu e agora coordena a missão alargada. Saiki é o principal engenheiro de navegação e controlo, tendo desenvolvido os algoritmos para o novo modo de sobrevoo.