Após quase sete meses de voo, o rover American Perseverance e o drone Ingenuity pousado em Marte Que coisas interessantes eles farão na superfície do Planeta Vermelho?
As primeiras emoções associadas ao pouso do rover Perseverance já estão lá diminuiu é hora de conhecer o plano de sua estadia para os próximos meses, e a longo prazo, talvez por vários anos. Então, vamos dar uma olhada no local de pouso e na rota que o rover seguirá em busca de vestígios de vida marciana e descobrir quais tarefas ele executará.
Leia também: O que pode nos impedir de colonizar Marte?
Rover Perseverança
Embora possa parecer que os rovers não são novidade, Perseverance é, na verdade, apenas o quinto rover na história do Planeta Vermelho. Sojourner costumava pousar lá, Opportunidade, Espírito e Curiosidade. É isso.
Até agora, o único país que conseguiu entregar um rover funcional a Marte foram os Estados Unidos. No entanto, isso pode mudar rapidamente, porque em 10 de fevereiro, a primeira sonda de Marte da China, Tianwen-1, entrou em órbita ao redor do Planeta Vermelho. A bordo está (é claro) o primeiro rover chinês, que em cerca de três meses se desprenderá dele e tentará pousar na superfície do planeta. Se ele conseguir, a China se tornará apenas o segundo país da história a enviar um robô à superfície de Marte.
Mas hoje nossa história é sobre o rover Perseverance, que é o maior (3 × 3 × 2 m) e mais avançado dispositivo que já atingiu a superfície de Marte. De muitas maneiras, o dispositivo se assemelha ao seu antecessor – Curiosity. No entanto, é mais massivo e muito melhor equipado. Há espaço a bordo para até 23 câmeras, dois microfones, um braço manipulador robótico especializado de dois metros de comprimento e sete instrumentos científicos. Todo o dispositivo pesa cerca de 1 tonelada. O rover será alimentado pelo gerador MMRTG, cuja fonte de energia é de 5 kg de plutônio-238.
O dispositivo poderá viajar a uma velocidade de até 152 metros por hora. Embora esse ritmo não seja impressionante na Terra, em Marte o tornaria o veículo mais rápido da história. Graças a isso, nos próximos anos, o rover poderá explorar o antigo delta do rio, depois o fundo da cratera e, eventualmente, sua borda. Mais sobre isso abaixo.
A Perseverance também tem uma perfuratriz avançada a bordo que não apenas perfurará uma variedade de rochas, mas também poderá coletar amostras delas, embalá-las em frascos especiais de titânio, selá-las firmemente e deixá-las na superfície do planeta. Existem 43 desses frascos a bordo.
No âmbito da próxima missão, com lançamento previsto para 2026, outro rover recolherá todas as amostras, com um peso total de cerca de 0,5 kg, que restarem do Perseverance, entregando-as a um contentor de um pequeno foguetão, que, por sua vez, , irá entregá-los à órbita de Marte. Lá, a sonda espacial europeia estará aguardando o contêiner e o entregará à Terra após a coleta do pacote de amostra. Esta será a primeira missão a entregar amostras de solo de outro planeta para a Terra. No entanto, teremos que esperar por este evento por um longo tempo. Os cientistas sugerem que as amostras podem ser devolvidas à Terra por volta de 2031.
Devido à possibilidade de detectar vestígios de uma vida passada, os frascos de amostra são completamente estéreis e feitos de componentes puros. Só assim os cientistas terão certeza de que os possíveis vestígios de vida no frasco realmente vêm de Marte, e o rover não os capturou da Terra. Perseverance é um astrobiólogo automatizado enviado da Terra para Marte, dizem os engenheiros da equipe da missão.
Leia também: Qual é a ameaça para a Terra de uma mudança no campo magnético?
Mais detalhes sobre o local de pouso do Perseverance
Há um monte de coisas interessantes aqui desde o início. Mars rover para seu sono profundo OppoA união superou um vale marciano chamado… Perseverança. A semelhança dos nomes, no entanto, não significa que o rover Perseverance irá explorar esta área em particular. Na prática, os rovers em Marte pousaram em lugares muito diferentes. Perseverance é o mais próximo do local de pouso do módulo Beagle 2 da Europa, que atingiu a superfície de Marte em 2003, mas falhou e nunca fez contato. Mas é duvidoso que em um futuro próximo um novo rover seja capaz de alcançar e estudar os restos do grupo de desembarque europeu. Afinal, são várias centenas de quilômetros.
O mapa abaixo, com o qual você já deve estar familiarizado, mostra os locais de pouso de todas as missões a Marte. Você pode ver que esses são lugares ao longo do equador do planeta que estão ligeiramente ao norte ou ao sul. O local de pouso escolhido para a missão Perseverance é considerado um dos mais interessantes do planeta.
O rover pousou no delta pré-histórico (com quase 3-4 milhões de anos) do rio que desaguava no lago, enchendo a cratera do lago. É este "estuário", e aliás os seus restos, que será explorado pela Perseverança, que, de certa forma, fará uma viagem "a montante".
Vamos olhar para o local de pouso de uma perspectiva mais ampla. Crater Lake está localizado na junção de várias regiões. Uma grande bacia de choque, uma área montanhosa e um lugar que já foi vulcanicamente ativo. Escala e legendas são mostradas em uma fotografia tirada da espaçonave European Mars Express. A inserção mostra um close-up da cratera e o local de pouso aproximado do rover.
A segunda foto da cratera é girada 90 graus em relação às outras fotos que estamos mostrando, mas é um anáglifo em 3D, então se você tiver esse tipo de óculos, poderá experimentar pelo menos um pouco da terceira dimensão em Marte.
Com base em fotografias da NASA e da ESA, em colaboração com JPL e DLR foi criado mapa interativo, que nos mostra a cratera de Jezero, seus arredores e os lugares mais interessantes em forma de imagens tridimensionais.
O mapa tem várias camadas de informação. Por exemplo, você pode ver o nível de um lago em um momento em que pode ter até 250 metros de profundidade. As linhas de contorno facilitam a orientação em elevação, mas você pode desativá-las se incomodar. As imagens podem ser ampliadas e reduzidas.
"Balões" mostram os lugares mais interessantes do ponto de vista da pesquisa, mas nem todos serão visitados pela Perseverança. O mapa mostra tanto o delta por onde a água fluiu para o lago quanto o canal de drenagem (à direita). A conclusão é que este não era um reservatório de água estagnada, então a área é um bom lugar para procurar vestígios de vidas passadas.
A rota planejada da perseverança
A rota do rover em si pode mudar dependendo dos resultados de estudos anteriores. Se a análise de sedimentos na própria cratera for particularmente interessante, o rover ficará lá por mais tempo. No entanto, a rota de viagem planejada, escolhida com base na análise cuidadosa de fotografias tiradas em órbita, é a mostrada na figura abaixo.
O mosaico de fotos foi feito usando as câmeras de sonda MRO. A Cratera Belva, visível perto do centro, tem um diâmetro de 1 quilómetro. Já se sabe que o rover vai explorar o delta do rio pré-histórico Neretva, um dos dois que provavelmente desaguaram no lago da cratera. Como você deve ter notado, os nomes dos lugares desta área de Marte estão relacionados aos lugares da Terra que estão na Europa, na Bósnia e Herzegovina (Jezero, o rio de mesmo nome).
A rota planejada do Perseverance (destacada em verde) visa explorar uma grande variedade de remanescentes de um lago antigo, bem como vestígios de vida passada, pelo menos um de forma microbiana. Esses micróbios podem sobreviver em um ambiente muito hostil, portanto, mesmo que Marte nunca tenha sido um paraíso, pelo menos essa forma de vida poderia habitá-lo.
Como já sabemos, Perseverance será mais independente do controle de solo do que Opportunidade. O rover também pode cobrir distâncias maiores durante o dia. A altura da encosta da cratera, que marca a margem do antigo lago, é de cerca de 610 metros. No entanto, esta altura você pode comparar com a altura do Monte Sharp, que foi escalado Opportunity, não se deixe enganar - a área onde as rodas da Perseverance vão rolar será ainda mais difícil do que no caso de seu irmão mais velho.
Leia também: A busca pela vida além da Terra. Por que Marte?
Por que exatamente para cima e não o contrário?
À primeira vista, pode ser surpreendente por que o rover pousou mais baixo e agora vai subir, como Opportunidade. Por que não foi possível pousar no lado oposto, no topo? Vários foram os motivos para esta decisão. Por um lado, aterrissar nas colinas seria significativamente mais perigoso do que no vale, e descer seria arriscado.
Além disso, ao subir, o rover tem a oportunidade de encontrar locais de interesse para pesquisa, geralmente mais antigos, do que se estivesse se movendo de cima para baixo. A NASA diz que a viagem de Perseverance a Marte e sua ascensão será uma viagem no tempo. Ou seja, muitas descobertas e achados nos esperam.
Um drone sobre a superfície de Marte
Desta vez, outro dispositivo - o helicóptero Ingenuity - voou para Marte junto com o rover. Sua única tarefa é descobrir se é possível voar na atmosfera extremamente rarefeita de Marte. O corpo do drone tem a forma de um paralelepípedo, não maior que uma bola de vôlei, termina com dois rotores, e essa estrutura repousa sobre quatro pernas finas. Todo o dispositivo pesa um pouco mais de 2 kg. Os rotores giram em direções opostas a impressionantes 2400 rpm, o que permitirá que ele voe acima da superfície de Marte em uma atmosfera muito fina.
Depois que ele é colocado na superfície de Marte e o rover se move para uma distância segura, os engenheiros planejam fazer cinco voos curtos. O mais longo dos voos planejados levará cerca de 90 segundos. A altura máxima de voo será de aproximadamente 5 metros, e a distância máxima que o drone cobrirá é de aproximadamente 50 metros. Todos os testes serão gravados e fotografados a uma distância segura usando câmeras Perseverance.
Embora, como os engenheiros admitem, há uma probabilidade muito alta de que a missão da Ingenuity termine muito rapidamente. Ninguém ainda tentou voar qualquer dispositivo sobre a superfície de outro planeta. Além disso, a dificuldade é que, devido à distância e aos atrasos associados no sinal que chega à Terra, todos os voos serão completamente autônomos. Isso significa que o drone terá que decolar de forma independente, voar, escolher um local de pouso e pousar com segurança. Portanto, as coisas podem não sair como planejado.
Se o primeiro voo falhar, é uma pena. No entanto, o fracasso da missão do helicóptero não pode afetar negativamente a missão principal do rover. No entanto, se um, dois ou três sobrevôos da superfície marciana forem bem-sucedidos, os benefícios potenciais para futuras missões podem ser enormes. A confirmação da capacidade de voar acima da superfície de Marte pode significar que futuras missões a Marte voarão drones mais avançados que podem alcançar lugares onde nenhum rover pode chegar. Tais dispositivos podem ser usados, por exemplo, para orientação e seleção de locais para onde é melhor enviar o rover. Uma visão panorâmica sobre a beira de um penhasco ou do outro lado de uma colina pode permitir que os cientistas verifiquem se um rover ou outro equipamento de pesquisa deveria realmente estar indo para lá, ou se deve escolher outro local.
Leia também: A lua está chamando! Por que falamos tanto sobre ir à lua? Situação atual e perspectivas das missões
Plano de ação para rover e drone
Nos próximos 30 dias (por volta de meados de março), o Perseverance passará por extensos testes e verificações de condições em preparação para viagens à superfície. Depois de desbloquear todas as câmeras, eventualmente obteremos as primeiras fotos reais da cratera Jezero.
A primavera começou no hemisfério norte de Marte, mas isso não significa que a temperatura será confortável. À noite, pode cair para -90 graus Celsius. Os engenheiros da NASA precisam levar isso em consideração e coordenar suas ações dependendo da situação.
A primeira etapa da missão será o lançamento do drone Ingenuity, sobre o qual falamos acima. Já se sabe que suas baterias e eletrônicos funcionam normalmente após o pouso na superfície.
Isso acontecerá nas primeiras dezenas de dias após o pouso do rover em Marte (março-abril). Talvez quanto mais cedo melhor, já que o helicóptero está suspenso no fundo do rover. No entanto, esta não será uma operação rápida, mas algo mais como criar um filme em câmera lenta com uma preparação cuidadosa de cada tomada. Portanto, após chegar ao local de voo pretendido, pode levar vários dias para que o drone esteja pronto.
A missão do Ingenuity durará 31 dias. Durante esse tempo, pretende demonstrar a possibilidade de operar aeronaves em Marte, o que é muito importante tanto para missões científicas quanto para a futura permanência de pessoas no Planeta Vermelho. Além disso, as primeiras fotografias de Marte serão tiradas de uma altitude baixa, ou seja, de cerca de 3 a 5 metros acima da superfície e a uma distância de 50 metros do local de pouso designado. Cada voo não deve durar mais de 90 segundos.
Perseverance irá então focar na fase principal de sua missão, que durará pelo menos um ano marciano, ou cerca de dois anos terrestres (687 dias). Durante este tempo, o rover irá explorar a foz do rio e a superfície dentro da cratera. Depois disso, uma longa etapa de subida começará. A duração desta parte da missão depende inteiramente da resistência e desempenho do rover, bem como da disponibilidade de fundos apropriados que a NASA receberá na Terra para continuar a missão.
Produção de oxigênio em Marte
Como parte do experimento MOXIE, os cientistas querem testar a tecnologia de obtenção de oxigênio a partir de dióxido de carbono no processo de eletrólise. Supõe-se que o dispositivo MOXIE deve ser capaz de produzir 10 gramas de oxigênio por hora.
Os resultados deste experimento poderão nos dizer muito sobre a possibilidade de missões tripuladas a Marte no futuro. O MOXIE será ativado três vezes durante os primeiros trinta dias. Dez testes diferentes de produção de oxigênio estão programados ao longo da missão em diferentes momentos do dia e estações do ano.
A coleta de amostras faz parte do programa Mars Sample Return
Porém, a principal tarefa da expedição a Marte continua sendo a coleta de amostras da superfície do planeta. Tal como o seu antecessor Curiosity, o nosso explorador marciano irá procurar uma variedade de rochas para recolher amostras. Em algum momento, as amostras coletadas pelo rover serão depositadas para armazenamento na superfície. Isto faz lembrar uma das tarefas que devem ser realizadas durante o ERC (European Rover Challenge) – recolher os tubos contentores transportados pelo Perseverance, colocados em vários locais ao longo do percurso, e depois transportá-los até ao ponto de partida.
A localização dessas amostras será rastreada a partir da órbita marciana com precisão de um metro. As amostras conterão aproximadamente 15 g de material cortado da rocha ou retirado da superfície. No futuro, como parte de um programa de devolução de amostras ainda conceitual, veículos chegarão ao Planeta Vermelho para recuperá-los e enviá-los de volta à Terra.
Como você pode ver, os engenheiros da NASA têm planos grandiosos. O passo na forma de um pouso bem-sucedido do rover foi dado, agora estamos aguardando ansiosamente por mais resultados. Tudo vai depender do sucesso da equipe de desenvolvimento do Perseverance. E no futuro, definitivamente contaremos tudo em detalhes em nosso site.
Também interessante:
É assim... E eu pensei que eles voavam só para postar fotos e vídeos nas redes sociais :)