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Missão que pousa amanhã em Marte será crucial para futuro da exploração do planeta

Além de coletar amostras do terreno visando retorno à Terra, a Perseverance Mars 2020 também vai empregar helicóptero robô para vistoriar planeta e testar aparelho para gerar oxigênio para futuros astronautas.

Crédito: Nasa/JPL-Caltech

Para todos os que contribuíram com as missões robóticas de exploração de Marte que vêm se seguindo há décadas, agora é a hora de roer as unhas. Lançado em julho passado, e avançando em direção ao planeta vermelho e à cratera de Jezero,  o rover Perseverance viaja  a bordo de uma cápsula com blindagem resistente ao calor, pronto para dar um mergulho aterrorizante e tecnicamente audacioso através da atmosfera do planeta no dia de amanhã. A essa entrada feroz se seguirá algo que muitos consideram ainda mais assustador: a descida do robô até o solo, transportado em cabos por um veículo “guindaste” impulsionado por foguetes. É a mesma tecnologia que teve sucesso em levar para a superfície marciana o predecessor do Perseverance, o rover Curiosity,  em 2012.

Apresentado como sendo o maior, mais pesado, mais limpo e mais complexo robô geológico móvel  já enviado ao espaço, o Perseverance é um extraordinário equipamento multitarefa.

“O rover Perseverance é uma nova etapa essencial  em nossa exploração de Marte”, diz Bruce Jakosky, um eminente cientista planetário da Universidade do Colorado, em Boulder, que recentemente presidiu um grupo de trabalho da Nasa com a tarefa de avaliar o futuro da pesquisa no planeta vermelho. O Perseverance, com sua ênfase na coleta de material que um dia eventualmente será retornado à Terra, é crucial para tais planos.

“Além da pesquisa que o Perseverance fará  ao explorar a cratera de Jezero e coletar amostras de locais-chave na superfície, este será  o primeiro passo para um retorno de amostras desde a superfície marciana à Terra. A análise dessas amostras deve revolucionar nossa compreensão sobre Marte, sobre sua história e quanto à existência de evidências de que houve ou há vida”, diz Jakosky.

Entre as tarefas importantes da missão está o lançamento de um helicóptero drone em Marte que fará o reconhecimento dos arredores imediatos do local de pouso projetado: um antigo sistema de lago e delta de rio, que pode abrigar sinais de vida microbiana fossilizada. Em segundo lugar, ele irá  operar um dispositivo protótipo  para converter o ar marciano, que é saturado de dióxido de carbono, em oxigênio. No futuro, versões aperfeiçoadas deste protótipo, construídas em escala maior, poderiam ajudar a manter exploradores humanos em Marte, literalmente produzindo gás respirável e combustível propelente de foguete a partir do ar rarefeito.

O objetivo principal do Perseverance — a coleta de amostras —  é uma tarefa hercúlea, que fará com que  o rover ajude a estruturar  o eixo fundamental do que está por vir em nossa relação com o planeta vermelho. A coleta e armazenamento de amostras preciosas para um eventual retorno à Terra será o início de um empreendimento complexo e caríssimo  chamado Mars Sample Return (MSR). Se a missão tiver êxito, o Perseverance servirá como o elemento aglutinador que unirá, em um todo coeso e robusto, várias gerações e subdisciplinas da ciência planetária; se não der certo, muito do planejamento  meticulosamente construído para a exploração de Marte pode entrar em colapso.

Uma vez que o rover, que é do tamanho de um carro, esteja a salvo no chão,  deve coletar espécimes de rocha e solo e, talvez, até mesmo sugar um pouco da atmosfera marciana. Essas amostras devem ser cuidadosamente colocadas em dezenas de tubos que possuem  o tamanho de charutos. Eles serão hermeticamente fechados e jogados na superfície do planeta, para posteriormente serem recuperados por outros robôs. O Perseverance carrega 43 tubos para amostras; cinco deles são “tubos testemunhos” que serão expostos ao ambiente de Marte para detectar quaisquer contaminantes terrestres que possam vazar do rover durante a ação de coleta de amostras. Os demais 38 tubos se destinam a preservar fragmentos  cuidadosamente escolhidos de Marte por anos a fio, enquanto se aguarda uma eventual recuperação.

A missão principal do Perseverance irá durar um ano de Marte, o que equivale a um pouco menos de dois anos terrestres, embora o tempo de vida qualificado da máquina seja de 1,5 anos de Marte, ou cerca de três anos terrestres.

Mesmo antes que o rover esteja em segurança no planeta, já está em andamento uma discussão sobre  uma  eventual saída da Cratera de Jezero, e há sugestões provisórias de que ele rode através do terreno acidentado, cruze a borda da cratera e investigue um setor da vizinha região de Nili Planum. Uma vez lá, o rover talvez pudesse estabelecer um segundo depósito de amostras — presumindo-se, é claro, que o rover esteja saudável, que haja  tubos remanescentes após seus percursos em  Jezero, e que os planejadores da missão aceitem a complicação de recuperar amostras de um local distante. Este conceito de “segundo depósito” maximizaria o retorno científico da missão para além do que é considerado o objetivo mínimo para a coleta de amostras, mas está longe de ser algo determinado.

Porém, considerando-se que  a coleta e o armazenamento das amostras nos tubos realmente venham a acontecer, as  etapas seguintes, após a missão, são relativamente rígidas, e envolvem a construção de várias espaçonaves e o seu envio a Marte, através de uma parceria entre a Nasa e a Agência Espacial Europeia.

Para começar, uma missão denominada Sample Retrieval Lander seria lançada em 2026, levando ao planeta tanto um Rover para Transporte de Amostras quanto um veículo para decolar em Marte, o Mars Ascent Vehicle (MAV). Uma vez liberado, o veloz rover pegaria tubos de amostra e os armazenaria dentro de um contêiner embutido no nariz do MAV para lançá-los do solo à órbita do planeta. Caso o  rover de busca falhe  de alguma forma, quaisquer amostras deixadas anteriormente na superfície pelo Perseverance provavelmente não seriam  recuperáveis. Para se proteger contra essa contingência, os planejadores da missão estão considerando deixar um conjunto de amostras com alto valor científico a bordo do próprio rover; Assim, se o Perseverance, que é movido a energia nuclear, ainda estiver funcional, ele poderia então levar essas amostras particularmente preciosas ao MAV.

A etapa final do programa MSR seria o envio de um veículo orbitador para Marte, que capturaria as amostras intocadas que estariam  em órbita e as traria de volta à Terra, e o material seria depositado  no deserto de Utah, nos EUA, já em 2031.

Recentemente, os custos  desta jornada robótica cuidadosamente planejada  foram fixados por um conselho de revisão independente estabelecido pela Nasa  entre US $ 3,8 bilhões e US $ 4,4 bilhões. Esse  valor não inclui os cerca de US $ 2,4 bilhões já gastos na missão Perseverance Mars 2020.

 

RETORNO DO INVESTIMENTO

Para garantir que esse gasto altíssimo  resulte no melhor retorno por dólar, mais de 200 pesquisadores de Marte participaram de um workshop virtual de estratégia em 21 de janeiro, com o objetivo de  desenvolver uma estratégia para o armazenamento das amostras do Perseverance. Todos concordaram com uma coisa: o caráter de alto risco do programa MSR  tornou as discussões urgentes e mais tensas.

Brandi Carrier, cientista de implementação da Mars Sample Return que faz parte do recém-criado Escritório Científico para a  MSR, no Jet Propulsion Laboratory (JPL), da Nasa, disse que o desenvolvimento de um plano coerente para o armazenamento  da amostra “representa um passo crucial para garantir que as operações do Perseverance e o planejamento para a recuperação da amostra sejam otimizados, a fim de reduzir os riscos e resultar na melhor entrega das amostras coletadas para a Terra. ”

Harry McSween, estudioso de planetas  da Universidade do Tennessee em Knoxville disse à Scientific American: “É um sistema muito complexo de missões, cada uma um desafio por si mesma”, disse ele, “então, teremos que cruzar os dedos.”

Mas a aposta vale a pena, ele afirma. Amostras  da Lua, de um cometa e do Sol (na forma de vento solar capturado) que foram coletadas e trazidas para a Terra já revolucionaram a compreensão científica desses objetos extraterrestres e “a MSR quase certamente fará a mesma coisa”, diz McSween.” As amostras continuam revelando coisas”, diz ele, evocando as novas descobertas que estão sendo feitas agora no material coletado mais de meio século atrás pelo programa Apollo, graças ao emprego de novos métodos analíticos àquelas amostras lunares que foram cuidadosamente selecionadas.

Por mais remota que possa parecer a chance de contaminação cruzada interplanetária, os astrobiólogos estão ansiosos para evitar trazer de volta quaisquer micróbios marcianos potencialmente perigosos nas amostras. Por isso, um pré-requisito para o retorno definitivo do material à Terra será sua colocação em algum tipo de quarentena, até que, por meio de análise ou esterilização, ele seja considerado seguro para ser encaminhado a laboratórios externos.

Está em andamento a pesquisa  para definir exatamente o que um dispositivo de retorno de amostra deve possuir, a fim de se proteger contra a contaminação inadvertida da biosfera da Terra. Durante anos, relatório após relatório, a comunidade científica tem debatido o quão simples esse dispositivo poderia ser,  já que fatores como custo, capacidades e disponibilidade  podem influenciar profundamente o restante do programa  MSR. Idealmente, a comunidade de cientistas de Marte deseja que o maior número possível de investigações relacionadas às amostras seja feita em laboratórios de pesquisa comuns, onde provavelmente a pesquisa poderia prosseguir de forma mais rápida, mais barata e melhor.

Há algum dinheiro para estudos para formular o que será necessário em tal dispositivo, diz Michael Meyer, cientista-chefe do Programa de Exploração de Marte da Nasa. Um grupo de planejamento científico da MSR está desenvolvendo uma lista de requisitos, principalmente para ajudar a avaliar os custos, diz ele.

“Como se pode imaginar, é um desafio dispor de amostras de Marte que estejam  intactas e abrigadas contidas, e ao mesmo tempo possibilitar a pesquisa”, diz Meyer.

SENTIDO CIENTÍFICO

Mas há quem não se entusiasme com a  MSR.

Fran Bagenal, professor emérito e cientista planetário da Universidade do Colorado, anseia por outros destinos de exploração em nosso Sistema Solar e se preocupa com os gastos para trazer amostras  do planeta vermelho à Terra.

“Em vez do custo de trazer uma única pequena amostra de volta à Terra, onde de fato existem laboratórios que poderiam fazer medições extremamente precisas, eu sugeriria que faz mais sentido científico enviar várias pequenas espaçonaves para diversos locais [em Marte] para ‘fuçar’ ”, diz Bagenal. “Isso daria uma ideia da variedade de ambientes químicos. Também permitiria uma decisão mais informada sobre onde coletar essa preciosa  amostra a ser trazida  à Terra. ”

Equilibrar os custos da exploração planetária é vital para garantir que tenhamos uma visão profunda e holística de todo o Sistema Solar, diz Bagenal, o que deve nos forçar a enfrentar a difícil questão de saber se o foco em Marte é justificado.

“Estou chocado com o quão pouco sabemos sobre nosso planeta irmão, Vênus, que possa ter lições valiosas para a Terra. Veja o aquecimento global! ” Bagenal diz. “Meus interesses de pesquisa estão muito no Sistema Solar externo…. Eu me preocupo que os estouros de custo no programa de Marte irão atrasar as missões para Urano ou Netuno, sendo que cada um deles foi visitado apelas uma vez pela espaçonave Voyager em 1986 e 1989, respectivamente. ”

Não é preciso dizer que o programa  MSR pode ser interrompido por um pouso forçado do Perseverance. O passado está repleto de desastres de espaçonaves que tentaram chegar ao planeta, comprovando o ditado “Marte é difícil”.

“Acho que, no caso de um fracasso da missão Perseverance, o MSR teria que voltar à etapa um e o planejamento para as missões de recuperação seria interrompido até que houvesse outra oportunidade para coletar amostras”, diz Brandi Carrier. “Mas, no momento, estamos nos planejando para um sucesso, para que as coisas possam seguir em frente se tudo correr como planejado. Felizmente, saberemos em apenas alguns dias se o Perseverance pousou com sucesso e está operacional em Marte! ”

Leonard David.

 

Publicado em 17/02/2021

 

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