Desde 2016, a sonda espacial Juno da NASA tem orbitado Júpiter. Neste período, já forneceu fotos inéditas e fez muitas descobertas sobre o planeta e suas luas. Mas o trabalho quase foi comprometido, por conta de um problema no gerador de imagens da câmera/telescópio JunoCam.
Para resolver a questão, a equipe da missão realizou um voo espacial profundo em dezembro de 2023. Os resultados foram apresentados durante uma sessão técnica em 16 de julho na Conferência sobre Efeitos da Radiação Nuclear e Espacial do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos, em Nashville, nos Estados Unidos.
A JunoCam é uma câmera/telescópio de luz visível que estuda a dinâmica das nuvens de Júpiter e as características da superfície das suas luas. A NASA, em seu site, diz que, “na exploração espacial, onde cada grama de peso, segundo de observação e byte de dados transmitidos é precioso, esta câmera colorida de luz visível foi incluída na espaçonave explicitamente para alcançar o público – a quem a equipe científica da Juno está acolhendo, e até mesmo substituindo”.
No início da missão, a agência espacial americana convidou astrônomos amadores para opinar, debater e ajudar a planejar o próximo foco da JunoCam. E incentivaram pesquisadores, fotógrafos, artistas e qualquer pessoa a usar as imagens brutas capturadas por ela para estudá-las, processá-las e brincar com elas.
A unidade óptica da câmera fica localizada fora de uma câmara de radiação com paredes de titânio, que protege componentes eletrônicos sensíveis de muitos dos instrumentos científicos e de engenharia da Juno. Este é um local desafiador porque as viagens da Juno a levam através dos campos de radiação planetária mais intensos do sistema solar.
De acordo com a NASA, embora os projetistas da missão estivessem confiantes de que a JunoCam poderia operar durante as primeiras oito órbitas de Júpiter, ninguém sabia quanto tempo o instrumento duraria depois disso.
Durante as primeiras 34 órbitas, o equipamento operou normalmente, enviando imagens que a equipe rotineiramente incorporava aos artigos científicos da missão. Então, durante sua 47ª órbita, o gerador de imagens começou a apresentar indícios de danos causados pela radiação. Na órbita 56, quase todas as imagens estavam corrompidas.
Os indícios eram de que o regulador de voltagem estava danificado. Com poucas opções de reparo, já que a equipe está a milhões de quilômetros de distância, ela optou por realizar um processo chamado recozimento, no qual um material é aquecido por um período específico antes de resfriar lentamente. A ideia é que o aquecimento pode reduzir os defeitos no material.
“Sabíamos que o recozimento pode, às vezes, alterar um material como o silício em nível microscópico, mas não sabíamos se isso corrigiria o dano”, disse Jacob Schaffner, engenheiro de imagem da JunoCam, da Malin Space Science Systems, que projetou e desenvolveu a JunoCam e faz parte da equipe que a opera. “Comandamos o aquecedor da JunoCam para elevar a temperatura da câmera a 25 graus Celsius – muito mais quente do que o normal para a JunoCam – e aguardamos ansiosamente para ver os resultados.”
Ao final do recozimento, a JunoCam voltou a produzir imagens nítidas. Contudo, Juno se aprofundava cada vez mais no coração dos campos de radiação de Júpiter a cada passagem. Na órbita 55, as imagens começaram a apresentar problemas novamente.
“Após a órbita 55, nossas imagens estavam cheias de listras e ruídos”, comentou Michael Ravine, chefe do instrumento JunoCam, da Malin Space Science Systems. “Tentamos diferentes esquemas de processamento das imagens para melhorar a qualidade, mas nada funcionou.”
A solução encontrada foi fazer um recozimento mais extremo. Imagens de teste enviadas à Terra durante o processo mostraram pouca melhora na primeira semana. Mas, quando Juno chegou a 1.500 quilômetros da superfície da lua vulcânica em 30 de dezembro de 2023, as imagens, afirma a NASA, eram quase tão boas quanto as do dia do lançamento da câmera.
Até o momento, a sonda movida a energia solar orbitou Júpiter 74 vezes. Recentemente, o ruído da imagem retornou durante a 74ª órbita de Juno.
