Depois de meses de especulação, uma equipe liderada por Vishnu Reddy, um professor associado do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, confirmou que o objeto 2020 SO é o estágio superior do propulsor de um foguete Centaur, conforme relata a NASA.

É uma descoberta divertida, mas como Reddy explicou em uma entrevista por telefone, a capacidade de detectar tais objetos tem importância científica e prática.

“Conforme a humanidade se expande no espaço, veremos muitos objetos que são artificiais em órbitas heliocêntricas [orbitando o Sol]”, disse ele. “É essencial que saibamos o que está vindo em nossa direção, se é artificial ou natural.” Ao que acrescentou: “Todo este processo mostra que é possível identificar algo que foi lançado há 54 anos.”

Timelapse de 91 quadros mostrando o propulsor perdido do foguete entre os dias 1º e 2 de dezembro de 2020. As piscadas indicam sua queda. GIF: Gianluca Masi, um astrônomo do Virtual Telescope Project 2.0

O 2020 SO foi detectado em agosto por astrônomos que trabalham com a pesquisa Pan-STARRS1 em Maui, Havaí. Logo eles perceberam que o objeto era artificial pois viajava em uma órbita considerada incomum para asteroides.

Paul Chodas, diretor do Centro de Estudos de Objetos Próximos à Terra (CNEOS, na sigla em inglês) do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, fez alguns cálculos inteligentes para reconstituir sua trajetória recente. Dessa forma, ele descobriu que ele passou bem perto da Terra em 1966 — perto o suficiente para que pudesse ter saído de nosso planeta.

“Um dos caminhos possíveis para o 2020 SO trouxe o objeto muito perto da Terra e da Lua no final de setembro de 1966”, disse Chodas em um comunicado da NASA. “Foi como um momento de eureka quando uma verificação rápida das datas de lançamento das missões lunares mostrou uma correspondência com a missão Surveyor 2.”

O processo

Alertada sobre a possibilidade, a NASA procurou Reddy, que é especialista nesse tipo de trabalho.

“Eu entendo bem disso, pois meu trabalho é descrever asteroides para a NASA e detritos espaciais na órbita da Terra para a Força Aérea dos EUA”, disse ele.

A NASA pediu a Reddy para confirmar se o objeto era um asteroide ou corpo de foguete usando uma assinatura espectral. O objeto 2020 SO tem uma magnitude visual muito fraca, tornando as confirmações visuais quase impossíveis. Uma assinatura espectral, por outro lado, transmite a composição real de um objeto, fornecendo as evidências necessárias para identificá-lo.

Usando o Large Binocular Telescope no Arizona (EUA), Reddy e seus colegas coletaram observações coloridas do 2020 SO, que eles compararam com os tipos mais comuns de asteroides. Os resultados não bateram.

“A aposta está no infravermelho, e não em comprimentos de onda visíveis”, disse Reddy.

Assim, a equipe recorreu ao Infrared Telescope Facility da NASA em Mauna Kea, Havaí (EUA), mas eles tiveram que esperar até novembro para o objeto ficar brilhante o suficiente. Em 17 de novembro, eles conseguiram adquirir um espectro.

Fotos de arquivo do segundo estágio do foguete Centaur mostraram partes dele cobertas com tinta branca. A equipe de Reddy, então, entrou em contato uma empresa de tintas para obter amostras de tinta branca. O problema é que a assinatura espectral produzida por essas amostras não correspondia ao sinal do 2020 SO.

“Nós ficamos muito confusos”, disse Reddy.

A equipe decidiu entrar em contato com um historiador da NASA, que os informou que o material branco no propulsor não era tinta — era um painel de espuma branca que foi descartado do veículo durante o lançamento. Quem poderia imaginar?

Sua próxima aposta era detectar o aço inoxidável, especificamente o aço inoxidável 301, que a NASA usou para construir o propulsor Centaur. Finalmente, os cientistas conseguiram fazer uma combinação sólida.

Reddy disse que fica nervoso com os dados espectrográficos. Por isso, ele queria mais observações do 2020 SO para ter certeza. Então, a equipe mais uma vez usou o IRTF para escanear o objeto em 29 e 30 de novembro.

Isso resultou em um novo recurso de absorção que não tinha apareceu durante as varreduras feitas em 17 de novembro. Esse recurso realmente parecia orgânico, pois era rico em carbono. Um resultado aparentemente estranho, mas a ficha caiu para os cientistas — eles estavam vendo plástico. Especificamente, as camadas de plástico no mylar de alumínio são usadas para proteger os componentes eletrônicos localizados nas extremidades superior e inferior do propulsor do Centaur.

“O foguete está girando no espaço”, disse Reddy, “então faz sentido, pois estamos vendo tudo”.

A confirmação

Mas o teste final, disse ele, foi adquirir observações espectrográficas de outras partes do Centaur que estão na órbita da Terra desde os anos 1970. Reddy queria uma comparar “maçãs com maçãs”.

Na verdade, isso se mostrou muito desafiador, visto que o IRTF, com seu pequeno campo de visão, não foi projetado para esse fim. Em 1 de dezembro, Reddy, depois de tentar localizar esses velhos propulsores com um telescópio de quintal (ele quase conseguiu, mas uma chaminé obscureceu sua visão), seu aluno de graduação, Tanner Campbell, conseguiu adquirir a posição de um Centaur, que era então retransmitida ao operador Dave Griep, do telescópio IRTF.

Este estágio superior em particular pertencia a um Centaur D lançado em 1977. A equipe conseguiu localizar e escanear mais dois em luz visível. Essas observações forneceram as correspondências que eles procuravam.

“Não tem uma combinação melhor”, disse Reddy. “O mesmo aço e plástico para todos os Centaurs.”

O objetivo da missão Surveyor 2 da NASA era examinar a superfície lunar antes das missões Apollo. Lançada em 20 de setembro de 1966, a missão começou bem, mas no segundo dia, um propulsor do Surveyor 2 não funcionou, jogando a espaçonave em um movimento giratório. O Surveyor 2 caiu na superfície lunar, enquanto o estágio superior do Centaur passou pela Lua e entrou em uma órbita desconhecida ao redor do Sol.

Depois disso, ele foi esquecido. O programa Surveyor da NASA foi realmente bem-sucedido, apesar de duas falhas em sete tentativas de realizar pousos suaves na superfície lunar entre 1966 e 1968. Você pode saber mais sobre essas missões aqui.

Agora que o 2020 SO foi confirmado como um propulsor de estágio superior lançado como parte da missão Sojourner para explorar a superfície da Lua antes das missões Apollo, Reddy disse que os resultados são uma prova da capacidade dos astrônomos de caracterizar tais objetos. Acabou sendo um grande exercício de coordenação, disse ele.

“Estou muito feliz”, disse Chodas por e-mail. “Também agradeço os esforços dos meus colegas para confirmar que este objeto é realmente um estágio superior de um Centaur. A equipe tem que ser muito boa para resolver um quebra-cabeça como este.” Ele ainda acrescentou: “Esta é mais uma demonstração da precisão das nossas análises e previsões orbitais do CNEOS. Fomos capazes de ligar a trajetória de um novo objeto detectado atualmente a um lançamento realizado há 54 anos.”

É realmente incrível, mas só foi possível com muito trabalho. Depois dessa experiência, os astrônomos estão bem mais preparados para detectar futuros objetos. Quanto ao estágio superior do Centaur, ele fará duas voltas ao redor da Terra antes de retomar uma nova órbita ao redor do Sol em março de 2021, o que o torna uma minilua temporária, ainda que artificial. A Terra foi recentemente visitada por uma minilua natural: o asteroide 2020 CD3, que passou os últimos 2,7 anos como um satélite ligado temporariamente ao nosso planeta.