Pousar em Marte é mais difícil do que parece. Veja como a NASA se preparou

A espaçonave InSight, da NASA, deverá pousar hoje (26/11) em Marte, por volta das 18h (Horário de Brasília.)

Pousar uma espaçonave no Planeta Vermelho pode soar rotineiro a esta altura, só que ainda está bem longe de ser algo comum. Das 50 e poucas vezes em que os humanos lançaram vários pedaços de metal em Marte, sejam eles destinados à superfície ou à órbita de Marte, mais da metade falhou. Até 2018, os Estados Unidos são a única nação que colocaram com sucesso um robô na superfície do planeta.

No Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, que gerencia a missão InSight, várias equipes têm que praticar, praticar e praticar para garantir que tudo esteja o mais perfeito possível antes que chegue o momento do pouso.

Para a engenheira de sistemas aeroespaciais Julie Wertz-Chen, que está na equipe de entrada, descida e pouso, isso significa executar diversas simulações dinâmicas de voo várias vezes, usando trajetórias de espaçonaves atualizadas à medida que elas se tornam disponíveis. Então, se torna uma questão de assistir, esperar e deixar a dinâmica orbital fazer o resto.

“As simulações só vão cobrir o que pensamos em simular”, diz ela. “Muitas vezes, as coisas que podem acabar ‘matando você’ são coisas que você não imaginou.”

Marte matou muitas naves espaciais no passado.

A última vítima foi a sonda Schiaparelli, da Agência Espacial Europeia, que não sobreviveu a uma descida descontrolada à superfície em 2016, embora seu par, a sonda ExoMars, tenha chegado sã e salva. Mais notável, talvez, tenha sido a vez em que a NASA colidiu uma espaçonave no pólo sul de Marte em 1999, apenas um ano após a Mars Climate Orbiter ter se desintegrado na atmosfera do Planeta Vermelho porque as equipes não tinham usado as mesmas unidades de medida em seus cálculos.

Fazer o InSight pousar em segurança em 26 de novembro significa que um número de eventos tem que se desdobrar com precisão extraordinária. A espaçonave não é tão pesada quanto o rover Curiosity, então não haverá um guindaste acionado por retrorrefusor, nem haverá airbags gigantescos como aqueles que colocaram os veículos gêmeos Spirit e Opportunity em posição. Em vez disso, como a sonda Phoenix antes dele, o InSight irá simplesmente abrir seu paraquedas quando atingir a fina atmosfera marciana, e começará a atravessar os céus alienígenas.

“O uso de paraquedas é sempre estressante, porque tem que funcionar fisicamente – então é sempre um momento assustador”, diz Wertz-Chen.

Então, assim que o escudo de calor abrir, o radar a bordo da espaçonave precisará encontrar e se travar no chão. Os dados desse radar dirão ao InSight quando é hora de abandonar o paraquedas e as peças associadas. É importante ressaltar que o módulo de aterrissagem também precisará saber quando disparar os motores de descida que são cruciais para reduzir sua velocidade para uma velocidade de queda de oito quilômetros por hora.

"Se o radar não conseguir encontrar o chão, por algum motivo, isso não é bom”, diz Wertz-Chen.

Recriando a realidade

O InSight segue uma trajetória balística para a superfície do planeta – o que significa que não poderá ser manobrado quando entrar na atmosfera. O objetivo é colocar a espaçonave dentro das planícies suaves de Elysium Planitia, um local de pouso que foi especificamente escolhido por ser plano e chato. Isso ocorre porque o sucesso da missão depende de terrenos totalmente desinteressantes, em sua maioria livres de rochas, que não atrapalharão, enquanto a sonda instala um conjunto de instrumentos sensíveis que vão monitorar o interior do planeta.

(Relacionado: “Aqui estão cinco mistérios de Marte ainda a serem resolvidos”.)

"Literalmente, o que queremos é um estacionamento, mas se houver rochas, encostas ... a equipe de implantação realmente terá muito trabalho”, diz Tom Hoffman, gerente de projetos da InSight.

Para realmente ter uma ideia do que encontrarão após o pouso, a equipe de implantação de instrumentos está pronta para recriar o terreno circundante da nave espacial no In Situ Instrument Lab da JPL, um local de teste rigorosamente controlado que permite aos engenheiros simular com precisão Marte aqui na Terra – e incluindo uma réplica da nave espacial InSight. Para ajudar nessa tarefa, têm os headsets de realidade aumentada; depois que o InSight aterrissar, ele tirará fotos do terreno ao redor, que será inserido nesses headsets como mapas digitais de terreno. Então, os engenheiros poderão esculpir o cascalho do teste para coincidir com o relevo real de Marte.

“Pegamos nossas pás e nossos ancinhos e algumas rochas, todos preparados para uma espécie de ‘Mars-formação’ e fazer essa caixa de areia parecer a superfície de Marte”, diz Jaime Singer, que está na equipe de implantação de instrumentos.

Por fim, a equipe praticará a implantação dos instrumentos da espaçonave na relativa segurança de seu ambiente terrestre, e então enviarão as sequências de comandos apropriadas para o InSight.

Simulações de silicone

Antes do pouso, os cientistas responsáveis ​​também realizam muitas rodadas de testes em ambientes virtuais. Para qualquer missão, a equipe de entrada, descida e pouso executa simulação após simulação, buscando pelos ajustes possíveis que podem fazer na programação da espaçonave antecipadamente.

Para InSight, Wertz-Chen tem alimentado informações de trajetória atualizadas nas simulações, em seguida, jogando com um monte de variáveis ​​e estudando o resultado. Seu objetivo é encontrar a combinação de variáveis ​​antecipadas que produza a maior probabilidade de sucesso. O ideal é que essa combinação seja o que já está nos sistemas da espaçonave. Mas se algo precisar de ajustes, a equipe enviará um comando com as edições.

“Você nunca quer alterar a programação de uma espaçonave se não for absolutamente necessário, porque se estiver bem como está, então você não mexe”, diz ela. Enquanto as informações de trajetória continuamente atualizadas sugerirem que o InSight está no caminho certo, tudo deve dar certo.

Wertz-Chen diz que está “cautelosamente confiante” de que o pouso será bom: “Há muitas coisas que precisam dar certo para que isso funcione. É sempre estressante e estou definitivamente nervosa.”

E, como com as missões de Marte anteriores, haverá amendoins da sorte no controle da missão?

“Oh, claro”, diz ela. “Isso é uma exigência.”

Confira a segunda temporada da série Marte, sábados, às 23h20, no National Geographic.