“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk - USS Enterprise, 1966) Em 2017, a missão Voyager…

Questão

“O espaço, a fronteira final...” (Cap. James T. Kirk - USS Enterprise, 1966) Em 2017, a missão Voyager sagrou-se como a mais longeva missão ainda em operação. Quando foram lançadas as espaçonaves Voyager 1 e Voyager 2, respectivamente em 5 de setembro e 20 de agosto de 1977, tinham o objetivo de explorar os limites do sistema solar. A Voyager 1, uma espaçonave relativamente leve, com massa aproximada de 700 kg, foi lançada no momento em que os quatro planetas gasosos do sistema Solar estavam alinhados, fato que ocorre a cada 175 anos. Esse fato foi importante para que a missão fosse bem-sucedida, uma vez que a intenção era utilizar o campo gravitacional desses planetas para “estilingar” (impulsionar) a trajetória da viagem. Cada nave continha em seu interior um disco de 12 polegadas feito de cobre e revestido de ouro. Os discos contêm dados selecionados com o intuito de mostrar a diversidade da vida no planeta Terra. Um grupo de pesquisadores liderados pelo astrônomo Carl Sagan (1934–1996) selecionou 117 imagens, variados sons da Natureza, músicas e saudações de diferentes culturas em 54 idiomas. Em 2017, a Voyager 1 encontrava-se a aproximadamente 21 bilhões de quilômetros de distância da Terra, cerca de 140 UA (unidades astronômicas), ou seja, 140 vezes a distância média da Terra ao Sol. Em sua trajetória, contribuiu com muitas descobertas e diversos estudos, desde vulcões ativos fora da Terra até o estudo dos raios cósmicos e dos ventos solares (partículas carregadas emitidas ao espaço oriundas de explosões solares). Junto com a Voyager 2, descobriu que o campo magnético interestelar provoca uma assimetria na bolha formada pelo vento solar (a heliosfera). A NASA estima que as baterias de Plutônio, destinadas a manter um sistema de aproximadamente 300 watts em funcionamento, devam durar ainda mais 10 anos. Esse tempo será precioso para a coleta de mais dados transmitidos pelas espaçonaves, dados esses que são recebidos após 12 a 14 horas da emissão do sinal à recepção deste na Terra. Em homenagem aos 40 anos da missão, a NASA divulgou diversas informações, imagens, dados e curiosidades em sua página na internet: http://voyager.jpl.nasa.gov. Considere que a Voyager 1 continuará a se afastar da Terra com a mesma velocidade, supostamente constante, e que não se chocará em seu caminho com nenhum corpo celeste que a destruiria. Podemos concluir, de acordo com o texto, que suas baterias de Plutônio pararão de funcionar quando a distância da espaçonave em relação à Terra for, aproximadamente, em UA, de (FATEC 2018)

1. A) 175.
2. B) 165.
3. C) 150.
4. D) 143.
5. E) 142.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados úteis: em 2017 a Voyager 1 está a 140 UA da Terra; as baterias devem durar mais 10 anos a partir de 2017; a velocidade é constante.
2. Calcule a velocidade média. Desde o lançamento em 1977 até 2017 se passaram 40 anos, e a sonda estava a 140 UA. Logo, v = 140 UA / 40 anos = 3,5 UA por ano.
3. Calcule o deslocamento em 10 anos: 3,5 UA/ano x 10 anos = 35 UA.
4. Some à posição atual: 140 UA + 35 UA = 175 UA. Resposta: alternativa A.
5. Verificação das demais. 165 UA, 150 UA, 143 UA e 142 UA implicam deslocamentos de 25, 10, 3 e 2 UA, respectivamente, incompatíveis com 10 anos à velocidade de 3,5 UA/ano. Note também que 175 é o intervalo de alinhamento planetário citado no texto, mas isso é apenas uma coincidência numérica e não um dado da resposta.

💡 Dica: Calcule a velocidade média a partir de 140 UA em 40 anos e projete 10 anos adicionais.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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