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Depois de uma jornada de mais de seis meses e 200 milhões de km, a missão Mars 2020 da Nasa, carregando o robô explorador (rover) Perseverance, finalmente está chegando a Marte.
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O pouso está programado para as 17h55 (horário de Brasília) desta quinta-feira (18) em um local conhecido como cratera Jezero. O evento será transmitido ao vivo no canal da Nasa no YouTube, NasaTV, a partir das 16h15.
O Perseverance é mais um em uma longa linhagem de robôs exploradores do planeta vermelho desenvolvidos pela Nasa, que começou com o Sojourner (1997) e inclui os “gêmeos” Spirit e Opportunity (2004) e o Curiosity (2012), único que ainda está em operação.
Sua missão é encontrar indícios de que Marte já teve as condições necessárias para sustentar vida no passado. Seu local de pouso é o delta de um antigo rio, e ele carrega a bordo instrumentos capazes de analisar os minerais no solo e detectar compostos orgânicos. Além disso, também testará algumas tecnologias inovadoras que poderão ser essenciais em futuras missões tripuladas ao planeta.
Como vai ser o pouso do Perseverance
Lançar ao espaço um rover pesando uma tonelada é a parte fácil de uma missão a Marte. O verdadeiro desafio será pousar o Perseverance no planeta, algo tão complexo que até hoje só metade das missões que tentaram essa manobra tiveram sucesso.
O trajeto da órbita marciana ao solo leva sete minutos, e deve ser feito de forma completamente automatizada, sem comunicação nenhuma com a Terra. Isso porque atualmente um sinal de rádio leva 14 minutos para ir de nosso planeta a Marte.
Ou seja, quando recebermos a informação de que o rover iniciou a descida, ele já estará na superfície do planeta. Por isso os cientistas chamam esse período de “7 minutos de terror“, porque até receberem a confirmação do pouso não há o que fazer além de torcer pelo melhor.
A principal dificuldade no pouso é que a atmosfera de Marte é muito mais fina que a da Terra. Com isso ela não oferece resistência ao rover, que cai em alta velocidade. Para desacelerar o veículo e impedir que ele vire uma panqueca no solo marciano é necessário combinar várias técnicas, executadas com precisão absoluta.
No início da entrada na atmosfera marciana o rover é protegido por um escudo térmico com 4,5 metros de diâmetro, que terá de suportar temperaturas de mais de 1.000 °C. Quatro minutos após o início da manobra, a uma altitude de 11 km, um paraquedas supersônico com 21 metros de diâmetro se abre para reduzir ainda mais a velocidade.
20 segundos depois, o escudo térmico é ejetado para que câmeras e radares na parte de baixo do rover possam ter uma boa visão do solo. O paraquedas continua aberto até uma altura de cerca de 2 km, quando se separa.
Ainda assim o rover, que está preso a uma plataforma, está viajando rápido demais. A penúltima etapa consiste no uso de retrofoguetes montados na plataforma para desacelerar ainda mais o veículo. A técnica é similar à usada pela SpaceX, que aciona os motores de seu foguete Falcon 9 para reduzir a velocidade antes do pouso.
Quando a plataforma chega a uma altitude de 20 metros em relação ao solo, ocorre a última etapa: ela paira no ar, e usa cabos para descer o rover suavemente até o solo. Assim que ele pousa os cabos são cortados e a plataforma voa para longe. Toda a sequência é mostrada no vídeo abaixo:
Por mais complexo que pareça, esse método já foi usado com sucesso no pouso do rover Curiosity, oito anos atrás.
Acertando o alvo
Mesmo com toda a tecnologia que temos, ainda não conseguimos “acertar na mosca” ao pousar em outro planeta: a área de pouso da Perseverance é um círculo com cerca de 10 km de diâmetro. Se quisermos enviar missões tripuladas ao planeta, teremos de melhorar esta precisão.
Dois instrumentos serão testados para que futuras missões possam ter pousos mais precisos: um deles é o Medlei-2, um conjunto de sensores embutido no escudo térmico da espaçonave que vai coletar dados durante a descida.
O outro é chamado de Terrain Relative Navigation: a espaçonave vai tirar fotos durante a descida e compará-las com um mapa obtido em órbita. Se houver diferenças, ou obstáculos imprevistos, ela será capaz de tomar ação para corrigir o curso e pousar em segurança.
Instrumentos a bordo
O rover, em si, é a grande estrela da missão. Ele é baseado no projeto do Curiosity, que já explora o planeta vermelho há oito anos. Uma das principais novidades são as câmeras: o Curiosity tem 17 câmeras, sendo que 4 delas são capazes de imagens a cores. Já o Perseverance tem 23 câmeras, a maioria delas a cores.
Além disso, a Mastcam-Z, câmera montada na ponta de um braço robótico, agora pode dar zoom e fazer fotos e panoramas em HD, o que promete imagens ainda mais impressionantes de nosso planeta vizinho. E pela primeira vez um rover tem “orelhas”: dois microfones capazes de captar os sons da atmosfera marciana e das ferramentas em operação.
As ferramentas na ponta do braço robótico também sofreram um upgrade, incluindo uma broca maior para obtenção de amostras de rochas. As rodas foram reforçadas, para suportar melhor as rochas pontiagudas no solo marciano, e o peso total do rover também aumentou: são 1.025 kg, 126 kg a mais do que no Curiosity.
Conhecendo os arredores
Outros dois instrumentos são relacionados à coleta de dados. O MEDA (Mars Enviromental Dynamics Analyser, Analisador da Dinâmica Ambiental de Marte) irá medir a quantidade e tamanho das partículas de poeira na atmosfera, além da temperatura, umidade, pressão e radiação solar na atmosfera. Estes dados serão correlacionados aos parâmetros de operação da Perseverance, para correlacionar como o clima marciano influencia sua operação.
Amostras de tecidos e materiais que serão usados em trajes espaciais para futuras missões tripuladas serão colocadas no exterior da Perseverance, nos “alvos” usados para calibração de um instrumento chamado Sherloc. O objetivo é analisar seu comportamento quando expostos à atmosfera marciana.
Perseverance ajudará primeiro vôo em outro planeta
O helicóptero Ingenuity é outro “experimento” que será levado a bordo da Perseverance. A pequena aeronave tem duas hélices de 1,2 metro de diâmetro, que vão girar a 2.400 RPM, e pesa apenas 1,8 kg.
Ele será operado remotamente e de forma semi-autônoma: os cientistas enviarão comandos para a aeronave, que irá executá-los no momento programado.
O Ingenuity tem câmeras a bordo, mas não veremos uma “live” do primeiro voo em outro planeta: os primeiros dados, de telemetria, chegarão algumas horas após o voo, com as informações mais pesadas chegando ao longo de um ou dois dias seguintes. As câmeras da Perseverance também serão usadas para documentar o momento.
Produzindo oxigênio
Talvez o experimento mais importante para futuras missões é o Moxie, que irá produzir oxigênio a partir do dióxido de carbono na atmosfera marciana. Com isso os astronautas que irão explorar o planeta vermelho não precisarão levar pesados tanques de oxigênio líquido, o que tornaria uma missão muito mais cara e complexa.
Nesta versão o Moxie irá produzir oxigênio em escala experimental, de 6 a 10 gramas por hora. Cientistas já estão trabalhando em uma versão em “escala real”, que ocupará um espaço de um metro cúbico, pesará cerca de uma tonelada (mesmo peso do Perseverance) e produzirá de 2 a 3 kg de oxigênio por hora.
Marte será um planeta habitado por robôs
O Perseverance e o Curiosity não serão os únicos robôs explorando a superfície marciana. Em maio deste ano os chineses esperam pousar um rover ainda sem nome que é parte da Tianwen-1, sua primeira missão ao planeta.
A espaçonave já está em uma órbita elíptica de 400 km x 180.000 km, com inclinação de 10 graus, ao redor de Marte. Gradualmente, ela irá reduzir sua altitude, chegando a 265 km no ponto mais baixo. Para comparação, isso é pouco mais da metade da distância entre nosso planeta e a Estação Espacial Internacional.
Esta manobra irá permitir que a Tianwen-1 fotografe a região de Utopia Planitia, onde o rover irá pousar, com resolução de apenas 50 cm por pixel.
O local exato do pouso é segredo, mas as coordenadas 110.318 graus de longitude leste e 24.748 graus de latitude norte já foram encontradas, e depois removidas, em uma publicação chinesa.
“O principal objetivo da missão é buscar e mapear a distribuição de água congelada na superfície e subsolo” de Marte, disse Long Xiao, cientista planetário na Universidade Chinesa de Geociência, em declaração ao site Space News.
Se os chineses tiverem sucesso no pouso, teremos na superfície marciana três rovers e uma sonda (InSight, que pousou em 2018). Na prática, pela primeira vez em nossa história, manteremos contato com um planeta “habitado”, ainda que totalmente por robôs construídos para satisfazer a insaciável curiosidade humana.
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