Por GUY GUGLIOTTA

Quando se trata de viagens de descoberta, a respeitável missão Cassini, da Nasa, é o máximo que se poderia esperar.
Em seis anos de cruzeiros ao redor de Saturno e arredores, a espaçonave Cassini descobriu dois novos anéis do planeta, uma série de novas luas e uma nova classe de pequenas luas.
Encontrou lagos líquidos na lua Titã, água congelada e uma nuvem de partículas na lua Enceladus, crestas e ondulações nos anéis e ciclones nos polos de Saturno. A Cassini lançou uma sonda espacial europeia que pousou em Titã. E retransmitiu dados suficientes para produzir mais de 1.400 trabalhos científicos.
Mas, além da ciência, a Cassini é o desenvolvimento máximo da misteriosa disciplina da mecânica orbital -como se deslocar de um lugar a outro no espaço sem ficar sem combustível.
Os planos são de que a Cassini continue funcionando por mais sete anos, mas, atualmente, ela tem apenas 22% do combustível de manobra que tinha quando começou. Descobrir como duplicar a duração da missão com menos de um quarto do combustível é um exercício complexo de física e geometria.
A enorme série de objetivos e metas da ciência -luas, anéis, o próprio Saturno- faz dessa missão uma das mais complexas já realizadas. Brent Buffington, projetista da missão Cassini no Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, comparou-a à tarefa de planejar uma viagem rodoviária de sete anos pelos EUA para mais de 200 cientistas, todos com interesses diferentes e todos querendo ver coisas diferentes.
"Agora, acrescente o fato de que você tem uma quantidade finita de tempo para projetar essa viagem e precisa respeitar as leis da física, os limites de velocidade, as capacidades limitadas do ônibus e do motorista", disse. "Ah, e os alvos que eles querem ver estão em movimento."
A Cassini chegou a Saturno em 2004 para uma missão de quatro anos, mas teve tanto sucesso que foi prorrogada até 2010. Então, em fevereiro, a Nasa a estendeu uma segunda vez, para o que chama de missão Solstício, que vai durar até 2017.
Se tudo correr como planejado, em 15 de setembro de 2017 a Cassini mergulhará nos anéis para 22 espetaculares órbitas à margem da atmosfera de Saturno, antes de mergulhar para o planeta.
A Cassini teve sua primeira prorrogação de dois anos em parte porque a ciência era simplesmente boa demais para ser descartada. Mas, além disso, ela teve um desempenho tão bom e continuou tão saudável que manteve combustível suficiente para permitir sua manobra por mais 64 órbitas, após ter completado 75 em seus primeiros quatro anos.
Descobrir como organizar a missão Solstício levou dois anos. Os cientistas apresentaram listas de lugares que queriam visitar. Os projetistas da missão lhes disseram o que era possível e o que não era. Então, os dois lados refizeram seus planos. "A competição foi feroz, mas colegial", disse Jonathan Lunine, cientista da Cassini.
"Tentamos satisfazer o maior número possível de pessoas", disse o engenheiro planejador da missão Cassini, John C. Smith, que, com Buffington, é responsável pelo projeto da missão.
Uma das ferramentas para adaptar a trajetória de um grande objeto manufaturado no espaço -a essência da mecânica orbital- é a assistência da gravidade. Quando uma espaçonave se aproxima de um planeta ou uma lua, a gravidade se apodera dela e a impele em outra direção.
No caso da Cassini, a chave é Titã, a maior lua de Saturno. É a única coisa no sistema de Saturno, além do próprio planeta, com gravidade suficiente para exercer alterações radicais na trajetória da espaçonave toda vez que ela passar por perto. "Sem Titã", disse David Seal, supervisor de planejamento da missão Cassini, "entraríamos em uma órbita de Saturno e ficaríamos presos lá".
Os projetistas da Cassini precisam monitorar de perto a quantidade de combustível que ela tem para navegação. Esta é medida como uma mudança na velocidade da espaçonave em metros por segundo e é conhecida no jargão aeroespacial como delta-V.
Quando a Cassini começou, a espaçonave tinha 742 metros por segundo de delta-V disponível, e, para a missão principal de quatro anos e a prorrogação de dois anos da missão chamada Equinócio (2008-10), "o custo de operação era de cerca de 100 metros por segundo por ano, talvez um pouco mais", disse Seal.
Isso deixou 158 metros por segundo de delta-V para os próximos sete anos. O que torna possível a missão Solstício é que os projetistas podem trocar tempo por combustível -poderá custar menos delta-V para atingir um alvo se a espaçonave levar mais tempo para chegar lá.
Eles também usam a engenhosidade para alcançar metas com menor custo de combustível. E cada sobrevoo de Titã acrescenta até 840 metros por segundo de delta-V.


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