Um sinal de rádio mandado da Terra leva cerca de 1,3 segundo para chegar à Lua e 2,6 segundos para ir e voltar. Para Marte, a ida e volta varia de 6 minutos a quase 45 minutos, dependendo de onde os dois planetas estão na órbita. Para Plutão, pode passar de 13 horas e meia. O motivo é sempre o mesmo: rádio é luz, e luz tem velocidade finita — 299.792 quilômetros por segundo.
Esse atraso não é detalhe técnico. É ele que decide que ninguém pilota um rover em Marte com joystick, que uma sonda precisa saber pousar sozinha e que a conversa com um astronauta na Lua tem um "respiro" estranho no meio. Abaixo está a tabela completa, o jeito de fazer a conta e o que o atraso muda na prática.
A conta é de quarta série
Ondas de rádio, luz visível, raios X: tudo é a mesma coisa, radiação eletromagnética, e tudo viaja no vácuo à mesma velocidade. Então o tempo do sinal é só:
tempo = distância ÷ 300.000 km/s
Um exemplo para confiar no método antes de usá-lo. A distância média da Terra ao Sol é de cerca de 149,6 milhões de km. Dividindo por 299.792 km/s, dá 499 segundos, ou 8 minutos e 19 segundos. Esse é o valor que todo mundo conhece: a luz do Sol que está batendo na sua janela saiu de lá há pouco mais de oito minutos. Como a conta reproduz um número publicado e conhecido, dá para aplicá-la ao resto sem medo.
A única dificuldade é que a distância muda o tempo todo. Os planetas não andam em círculos concêntricos e nem na mesma velocidade: às vezes estão do mesmo lado do Sol, às vezes em lados opostos. Por isso toda linha da tabela tem dois valores.
A tabela: ida e volta, destino por destino
As distâncias mínima e máxima são as da ficha planetária do NSSDC, o arquivo de dados espaciais da NASA. Os tempos são a conta acima, feita aqui.
| Destino | Mais perto | Ida e volta | Mais longe | Ida e volta |
|---|---|---|---|---|
| Lua | 0,36 milhão de km | 2,4 s | 0,41 milhão de km | 2,7 s |
| Sol | 147,1 milhões de km | 16 min 21 s | 152,1 milhões de km | 16 min 55 s |
| Mercúrio | 77,3 milhões de km | 8 min 36 s | 221,9 milhões de km | 24 min 40 s |
| Vênus | 38,2 milhões de km | 4 min 15 s | 261,0 milhões de km | 29 min 1 s |
| Marte | 54,6 milhões de km | 6 min 4 s | 401,4 milhões de km | 44 min 38 s |
| Júpiter | 588,5 milhões de km | 1 h 5 min | 968,5 milhões de km | 1 h 48 min |
| Saturno | 1.205,5 milhões de km | 2 h 14 min | 1.658,6 milhões de km | 3 h 4 min |
| Urano | 2.580,6 milhões de km | 4 h 47 min | 3.153,5 milhões de km | 5 h 51 min |
| Netuno | 4.319,0 milhões de km | 8 h 0 min | 4.711,0 milhões de km | 8 h 44 min |
| Plutão | 4.284,7 milhões de km | 7 h 56 min | 7.528,0 milhões de km | 13 h 57 min |
Três coisas saltam da tabela.
Vênus é o campeão dos extremos. Ele é o planeta que chega mais perto da Terra — 38,2 milhões de km — e, quando está do outro lado do Sol, fica quase sete vezes mais distante. A ida e volta pula de 4 minutos para 29.
Plutão pode estar mais perto que Netuno. Repare: a distância mínima de Plutão (4.284,7 milhões de km) é menor que a mínima de Netuno (4.319,0 milhões). A órbita de Plutão é tão alongada que, em parte do caminho, ele entra para dentro da de Netuno. Isso aparece com mais detalhe em O que existe depois de Netuno?.
O salto está entre Marte e Júpiter. Marte, no pior caso, são 45 minutos; Júpiter, no melhor caso, já passa de uma hora. Entre os dois existe um vão enorme, ocupado pelo Cinturão de Asteroides: o que é e por que não virou planeta.
Por que o número muda tanto ao longo do ano
Pense em duas pessoas andando numa pista de atletismo, cada uma na sua raia, em ritmos diferentes. Vez por outra ficam lado a lado; vez por outra uma está numa reta e a outra na reta oposta. A distância entre elas varia enormemente, mesmo que ninguém mude de raia.
Com os planetas é igual. A Terra dá uma volta no Sol em um ano; Marte leva quase dois. Por isso os dois se alinham do mesmo lado — o que os astrônomos chamam de oposição — a cada 26 meses, mais ou menos. Nessas janelas o sinal fica rápido, e é também quando se lançam as sondas, assunto de Quanto tempo leva para chegar a Marte.
Quando Marte passa atrás do Sol visto daqui, acontece algo pior que o atraso: a comunicação é cortada de propósito por semanas, porque o plasma da coroa solar embaralha o sinal. A NASA chama isso de conjunção solar, e nessas semanas os rovers ficam parados, executando uma lista de tarefas simples.
Por que ninguém pilota um rover ao vivo
Esta é a consequência prática mais famosa. Imagine dirigir um carro em que o volante responde seis minutos depois — e no pior caso, quase quarenta e cinco. Você não dirige: você escreve um roteiro, manda, e espera para saber o que aconteceu.
É exatamente assim que se opera em Marte. A equipe recebe as imagens do fim do dia anterior, planeja o trajeto, manda o pacote de comandos de uma vez e só vê o resultado no dia seguinte. É por isso que os rovers aprenderam a decidir sozinhos para onde desviar, assunto que detalhamos em Qual rover já andou mais em Marte? O novo recorde.
E é também por isso que o pouso é o momento mais tenso de qualquer missão marciana: quando o sinal "entrei na atmosfera" chega aqui, a sonda já pousou — ou já se espatifou — há vários minutos. A sequência inteira está em Como uma sonda pousa em Marte? Os 7 minutos de terror.
A Lua é o único lugar onde ainda dá para conversar
Com 2,6 segundos de ida e volta, uma conversa com a Lua é desconfortável, mas é conversa. Quem já fez chamada de vídeo com internet ruim conhece a sensação: a pessoa responde, você acha que ela não ouviu, começa a repetir, e aí a resposta chega.
Os áudios da Apollo têm exatamente esse ritmo. Houston fala, e a resposta demora aqueles dois segundos e meio para voltar — mais um pouco de tempo humano para o astronauta processar a pergunta.
Esse é o limite. A partir de Marte, não existe "conversa": existe troca de mensagens. É a diferença entre ligar para alguém e mandar carta. Para a órbita baixa da Terra, onde está a Estação Espacial, o atraso é de frações de segundo e nem se nota — o desafio ali é outro, e está em Como a Estação Espacial fala com a Terra?.
E para fora do Sistema Solar?
A tabela para em Plutão porque é até ali que a ficha planetária da NASA publica distância mínima e máxima. Mas existem máquinas nossas muito mais longe.
A Voyager 1, lançada em 1977, está a cerca de 26 bilhões de km. O sinal leva perto de um dia inteiro para chegar nela, e outro dia para a confirmação voltar: dois dias para um comando de ida e volta. Isso significa que qualquer problema a bordo só é percebido aqui 24 horas depois de ter acontecido. A situação atual da nave está em Onde está a Voyager 1 hoje? A nave mais distante de nós.
E se quisermos falar com a estrela mais próxima depois do Sol, Proxima Centauri, o recado leva mais de quatro anos para chegar — e a resposta, outros quatro. Essa é a escala real das distâncias, explicada em O que é um ano-luz? A medida do universo com exemplos simples.
Como as antenas gigantes conseguem ouvir sinais tão fracos de tão longe é outro assunto, e está em Como a NASA conversa com sondas a bilhões de km daqui.
