A Nasa disse estar estudando a durabilidade dos transistores em uma espaçonave de US$ 5 bilhões para Europa, a lua oceânica de Júpiter, o que levou a preocupações sobre a capacidade da nave de funcionar conforme planejado originalmente na intensa radiação ao redor do maior planeta do sistema solar.

O problema de equipamento na espaçonave poderia resultar em um longo atraso na missão, Europa Clipper, que a Nasa classifica como "principal", uma designação para seus empreendimentos mais cientificamente significativos. Especialistas dizem que se a espaçonave for lançada em outubro, como programado, ela pode não atingir seu objetivo científico de avaliar se algo poderia viver em Europa.

A questão é a capacidade dos transistores, os interruptores elétricos que são os blocos de construção de chips de computador e outros eletrônicos, de resistir à poderosa radiação do sistema joviano.

O espaço está repleto de radiação causada por forças como raios cósmicos e erupções solares, e toda espaçonave requer algum nível de proteção contra radiação. Mas Europa orbita dentro de uma região particularmente perigosa do espaço chamada cinturão de radiação joviano, onde as condições podem ser mais de 50 vezes mais radioativas do que as encontradas ao redor da Terra.

Engenheiros de espaçonaves se preocupam com dois tipos de doses de radiação, disse Scott Bolton, o investigador principal da Juno, uma espaçonave menor da Nasa que atualmente orbita Júpiter.

Há a dose total de ionização, que se acumula ao longo do tempo, e a dose de fluxo, ou surtos de radiação. A radiação pode corromper dados no computador de uma espaçonave, causar curtos-circuitos, interromper os níveis de voltagem e danificar eletrônicos. Para mitigar isso, os construtores de espaçonaves podem colocar proteção ao redor de partes sensíveis e expostas; construir "cavernas de radiação" que abrigam tecnologias-chave; ou usar peças resistentes à radiação, como os chips que agora causaram preocupação.

Em 3 de maio, engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, em Pasadena, Califórnia, o principal fabricante da espaçonave, souberam de um "cliente não-Nasa" que chips vitais resistentes à radiação falharam quando testados em níveis de radiação "significativamente mais baixos" do que deveriam. Jordan Evans, o gerente do projeto Europa Clipper no laboratório, apresentou o problema no mês passado em uma reunião do Conselho de Estudos Espaciais, um comitê das Academias Nacionais de Ciências que aconselha a Nasa.

Caracterizar a vulnerabilidade recém-descoberta da espaçonave à radiação é "uma atividade em andamento", disse ele. "Temos tempo para continuar este trabalho enquanto nos preparamos para o lançamento."

Os chips com defeito no Europa Clipper são chamados de transistores de efeito de campo de óxido de metal-semicondutor, ou MOSFETs.

"Estamos vendo alguns desses MOSFETs falharem em níveis de radiação mais baixos" do que o ambiente predominante ao redor de Europa, disse Shannon Fitzpatrick, chefe de programas de voo da Divisão de Ciências Planetárias da Nasa, durante reunião do Comitê Consultivo de Ciências Planetárias, um grupo de pesquisadores externos que aconselham a Nasa, esta semana. Ela também disse na reunião que os engenheiros ainda não haviam resolvido o problema.

Os chips atualmente no Europa Clipper são fabricados pela Infineon Technologies, uma empresa alemã de semicondutores. Eles também são usados em espaçonaves militares. Um porta-voz da Infineon se recusou a comentar sobre "clientes reais ou potenciais", mas disse que a empresa tem "processos rigorosos em vigor para garantir a conformidade com todos os padrões de qualidade e desempenho relevantes para nossos produtos".

Todas as espaçonaves que visitaram Júpiter tiveram que lidar com a radiação do planeta. Mas a missão Europa Clipper pode estudar os principais mistérios do oceano, gelo e interior de Europa apenas se aproximando e mergulhando de cabeça na maré radioativa da lua.

Engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato e do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins passaram mais de 20 anos projetando uma espaçonave Europa e uma trajetória de voo para resistir a esse ambiente radioativo. Para minimizar a exposição, por exemplo, a espaçonave orbitará Júpiter, em vez de Europa diretamente, passando pela lua a cada poucas semanas em ângulos diferentes e a distâncias tão próximas quanto 15 milhas.

Durante sua missão planejada de quatro anos, o Europa Clipper capturaria 90% da superfície de Europa em detalhes extremamente altos com esse plano.

A espaçonave e sua suíte especializada de instrumentos científicos são projetados para determinar se Europa é habitável para formas de vida alienígenas. Europa tem o tamanho da lua da Terra e é envolvida em uma casca de gelo. Abaixo desse gelo há um oceano com duas vezes mais água salgada líquida do que é encontrada na Terra. Por 4 bilhões de anos, esse oceano interagiu quimicamente com seu assoalho marinho quente e rochoso e com material orgânico entregue por cometas e asteroides. A radiação poderia sustentar formas de vida oxidando o oceano de Europa.

Mas a única maneira de saber é o Europa Clipper suportar banhos repetidos de radiação punitiva.

Neste mês, no Laboratório de Propulsão a Jato, uma "equipe tigre" dedicada ao estudo dos chips, compartilhará resultados preliminares com os cientistas e engenheiros da missão. Eles estão modelando quanto tempo a espaçonave poderia sobreviver ao redor de Europa se lançada como está.

"A equipe tigre está realizando um extenso programa de testes" e está trabalhando em colaboração com especialistas no Centro de Voo Espacial Goddard da Nasa em Maryland e no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, disse Fitzpatrick.

"Ainda temos tempo para lidar com esse risco", acrescentou.

A equipe e a gerência do laboratório devem então fazer uma recomendação formal sobre o que fazer com a espaçonave. Se os engenheiros não puderem confirmar que a espaçonave sobreviveria à sua missão conforme projetado, disse Bolton, a liderança da Nasa pode ter que reconsiderar o plano da missão ou alterar seu cronograma de lançamento.

Porque se espera que a Europa Clipper leve mais de cinco anos para chegar a Júpiter após um lançamento em outubro, os engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato teriam tempo para encontrar maneiras de salvar parte da ciência da missão, provavelmente através de trajetórias diferentes que evitem o pior da radiação da região, entre outras estratégias. Mas os dados que retornam nesse cenário podem não atender totalmente ao que os cientistas buscavam.

Alternativamente, a Nasa poderia adiar o lançamento da espaçonave e devolvê-la ao JPL. Bill Nelson, o administrador da Nasa, tem a autoridade final para adiar a missão.

Se existirem duplicatas dos chips em quantidade suficiente, os engenheiros poderiam substituí-los, um processo que é direto, embora meticuloso. A espaçonave precisaria ser desmontada, com os engenheiros retirando placas de circuito, usando pinças e lupas para abrir as juntas de solda, removendo os chips antigos e instalando novos. Isso poderia levar vários meses a um ano.

Se esses chips forem limitados em número, os engenheiros podem ter que usar substitutos de outros fornecedores, o que exigiria uma reavaliação completa da espaçonave. Isso poderia levar anos.

Qualquer atraso, por mais frustrante que seja, pode pelo menos resultar em uma espaçonave totalmente capaz de responder a perguntas sobre Europa que inspiraram uma geração de cientistas planetários.