À espera da missão mais importante, jipe-robô avança ligeiro em Marte

Apesar de todos os desafios superados pela sonda Perseverance em seu primeiro ano no Planeta Vermelho, o mais difícil ainda está por vir: como trazer as amostras de Marte para a Terra.

O jipe-robô Perseverance da NASA fez esta selfie perto de uma rocha apelidada de Rochette em 10 de setembro de 2021, depois de ter feito duas perfurações do tamanho de um giz no núcleo de uma pedra. São as primeiras amostras bem sucedidas que o jipe-robô coletou.

Foto de NASA/JPL-CALTECH/MSSS`- COMPOSTA POR 57 IMAGENS
Por Maya Wei-Haas
Publicado 21 de fev. de 2022 19:09 BRT, Atualizado 22 de fev. de 2022 09:22 BRT

Um conjunto de tubos brancos se penduram em um quadro artesanal de madeira na parede do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da Nasa em Pasadena, Califórnia. Cada tubo tem uma cópia de titânio a centenas de milhões de quilômetros de distância. Estes foram preenchidos com um pouco de rocha marciana ou ar e enfiados na barriga de um jipe-robô geólogo conhecido como Percy.

O Perseverance, ou 'Percy' para abreviar, pousou no Planeta Vermelho há um ano e, desde então, tem se deslocado mais de três quilômetros através de uma cratera marciana. Ao longo do caminho, a sonda tirou milhares de fotos, analisou a química das pedras e testou novas tecnologias, como uma máquina que divide o dióxido de carbono para formar oxigênio respirável.

Em meio a essas atividades, a sonda também vem progredindo em um dos feitos mais tecnologicamente complexos já tentados: construir uma preciosa coleção de rochas para um eventual retorno à Terra.

Por que enviar um robô a Marte?

Bilhões de anos atrás, Marte provavelmente tinha uma atmosfera mais espessa, o que fazia dele um planeta muito mais quente, úmido e potencialmente mais amigável à vida do que o globo enferrujado que vemos hoje.

À esquerda: No alto:

18 DE FEVEREIRO DE 2021. No ano passado, o Perseverança percorreu mais de três quilômetros através da cratera Jezero, onde antigos fluxos de água criaram o delta em forma de leque que se aprecia na imagem tirada pela Câmera Estéreo de Alta Resolução do orbitador Mars Express da Agência Espacial Europeia.

Foto de ESA/DLR/FU-Berlin
À direita: Acima:

18 DE FEVEREIRO DE 2021. O jipe-robô Perseverance fica pendurado em seu estágio de descida quando se aproxima da superfície marciana.

Foto de NASA, JPL Cal-tech

Os cientistas juntaram algumas peças deste passado exuberante graças aos robôs que estudam as rochas no solo e às naves espaciais que orbitam e observam do alto.

Outras pistas vieram diretamente de Marte em rochas que caíram na Terra como meteoritos, mas o seu mergulho em alta temperatura através da atmosfera limita a sua utilidade para os pesquisadores.

Perseverance, o jipe-robô da NASA, está se movendo através da cratera Jezero, coletando amostras de rochas para um eventual retorno à Terra.

 

Foto de Matthew W. Chwastyk, staff da NGM. Fonte: NASA/JPL

Agora, através dos olhos mecânicos do Percy, os cientistas têm vigiado de perto rochas ou solos interessantes para armazenar em tubos de amostra para que uma futura missão possa pegá-los e trazê-los à Terra.

O esforço, chamado de Mars Sample Return (Retorno da Amostra de Marte) permitirá aos cientistas estudarem o ambiente passado e presente de Marte com mais detalhes do que nunca, e talvez consiga revelar se o planeta empoeirado abrigou vida em algum momento.

Os cientistas sonham com uma missão de retorno de amostras de Marte desde pelo menos a década de 1960, quando a nave Mariner nos deu a vista de perto no planeta vermelho. (Leia mais aqui sobre a longa obsessão humana por Marte.)

21 DE FEVEREIRO DE 2021. Esta imagem faz parte de uma panorâmica de 360° tomada pela Mastcam-Z do Perseverance, um dupla de câmeras com zoom que agem como os olhos principais do jipe-robô. A panorâmica foi confeccionada na Terra a partir de 142 imagens individuais que o Percy tirou durante o seu terceiro dia em Marte.

Foto de NASA/JPL-Caltech/MSSS/ASU

25-26 DE ABRIL DE 2021. As trilhas do Perseverance podem ser vistas no solo marciano nesta foto tirada em um local conhecido como Miradouro Van Zyl. O jipe-robô estacionou aqui por 13 dias enquanto o helicóptero Ingenuity realizava seus primeiros voos.

Foto de NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

“Agora sim estamos conseguindo”, exclamou o engenheiro de sistemas da JPL, Ian Clark, antes da primeira tentativa de amostragem no ano passado.

O Perseverance teve algumas dificuldades, mas com os seus seis núcleos guardados com sucesso, o time está cada vez mais perto de colocar as mãos enluvadas em um pouco de rocha marciana intocada. “Esta pode ser a missão científica mais importante por um bom tempo”, reflete Clark. “É terrivelmente emocionante.”

Alegria e confusão na missão do Perseverance

A primeira tentativa de coletar amostras foi o melhor e pior momento da missão do Perseverance até agora, de acordo com Avi Okon, o engenheiro de sistemas e líder adjunto do sistema de amostragem e armazenamento do jipe-robô.

No início da manhã de 6 de agosto de 2021, o primeiro lote de dados do Perseverance sugeriu que o jipe-robô havia perfurado com sucesso a sua primeira amostra no chão da cratera Jezero, uma bacia de 45 quilômetros de largura que provavelmente tenha contido um lago há muitíssimo tempo.

“Ao que tudo indica, funcionou perfeitamente”, assegura Okon. Ele descreve ter se sentido eufórico enquanto observava os múltiplos esforços da equipe começarem a dar frutos. Mas o lote de dados seguinte rapidamente tornou a alegria em confusão: não havia pedra nenhuma no tubo.

Após dias de resolução de problemas, o time percebeu que a amostra era fraca e simplesmente tinha se desfeito enquanto o jipe-robô perfurava. O revés foi um lembrete frustrante de como é difícil trabalhar remotamente em Marte.

Vários meses depois veio um outro lembrete. No dia 29 de dezembro, um monte de pedrinhas ficaram presas no suporte de brocas do jipe-robô e sob o carrossel rotativo, colocando a equipe, segundo as palavras de Okon, em um “purgatório de pedrinhas”.

Os engenheiros da Nasa provaram ser adversários dignos para os testes que Marte estava impondo. O jipe-robô viajou com uma série de ferramentas inseridas justamente para ajudá-lo em catástrofes já previstas pelos engenheiros.

Os componentes do Percy encarregados das amostras foram projetados com recortes e janelas para permitir que os desperdícios caíssem para fora. Ao acelerar a broca do martelo e conduzir o jipe-robô através de uma superfície inclinada, a equipe foi capaz de liberar ass pedrinhas.

19 DE ABRIL DE 2021. O Perseverance registra o helicóptero Ingenuity decolando na superfície marciana – o primeiro voo motorizado e controlado em outro planeta. NASA/JPL-CALTECH/ASU/MSS

25 DE ABRIL DE 2021. A câmera em preto e branco do helicóptero Ingenuity tirou esta foto da própria sombra durante o seu terceiro voo.

Foto de NASA, JPL Cal-tech

“Esse é o tipo de pensamento progressivo do design", afirma Okon. "Isso nos dá capacidade para sermos robustos.”

As primeiras amostras de rocha e solo de Marte

No total, a equipe coletou seis amostras de rochas marcianas, além de uma amostra de atmosfera obtida na primeira tentativa. O jipe-robô também coletou ar em um tubo pré-carregado na Terra com materiais poderão medir a contaminação.

As amostras e outros dados recolhidos durante este primeiro ano já revelaram a geologia surpreendentemente complexa da cratera Jezero, criado pela combinação de um antigo impacto de asteroide, torrentes de água, ventos fortíssimos e lava ardente.

Os dois primeiros núcleos de rocha vêm de uma pedra que recebeu o nome de Rochette, que as primeiras análises sugerem ser um tipo de rocha vulcânica chamada basalto. Os cientistas encontraram sais nas cavidades da rocha, que provavelmente se formaram há muito tempo atrás, quando a água evaporou. As cavidades poderiam ter contido água marciana.

As duas amostras de rocha seguintes vieram de uma região arenosa conhecida como Séítah. Quando os cientistas perfuraram as camadas da pedra, eles ficaram surpresos ao encontrar minerais que apontam para a formação em uma cavidade de magma frio ou em um fluxo de lava.

As rochas foram mais tarde alteradas pela água. Se forem trazidas para a Terra, poderiam nos oferecer uma janela detalhada para o passado úmido de Marte. Após o recente incidente com as pedrinhas, o jipe-robô conseguiu coletar duas amostras de um conjunto de pedras conhecido como Issole.

O jipe-robô tem ainda muitos mais quilômetros pela frente. Já no segundo ano de sua missão primária, Percy está indo para um delta com forma de leque e um litoral que constituem dois dos pontos mais promissores para procurar pistas de vida antiga.

A rota do jipe-robô para depois do delta ainda não foi determinada, mas o fato de ter colhido uma variedade de rochas e solos na cratera de Jezero pode ajudar os cientistas a reconstruir a dinâmica história de Marte.

Como trazer as amostras marcianas para a Terra

Apesar dos múltiplos desafios que o Perseverance tem superado no primeiro ano no Planeta Vermelho, o mais difícil está ainda por vir: como trazer as amostras para a Terra.

1 de JULHO DE 2021. O Perseverance fotografia o traço deixado por ele mesmo depois de ter realizado o seu deslocamento autônomo mais longo: 109 metros.

Foto de NASA, JPL Cal-tech
À esquerda: No alto:

6 DE SETEMBRO DE 2021. O Perseverança revela a primeira amostra bem sucedida da uma rocha de Marte, dentro de um tubo de titânio.

À direita: Acima:

7 DE SETEMBRO DE 2021. Imagem das duas perfurações na primeira rocha amostrada com sucesso, conhecida como Rochette. O buraco no lado esquerdo é chamado Montagnac (perfurado em 7 de setembro), e o buraco à direita é conhecido como Montdenier (perfurado em 1º de setembro). Através de uma colaboração entre a NASA e a Agência Espacial Europeia (ESA), futuras missões enviarão naves espaciais para coletar as amostras seladas da superfície de Marte e trazê-las à Terra.

fotografias de NASA, JPL Cal-tech

16 de NOVEMBRO DE 2021. Enquanto o Perseverance tem completado o seu primeiro ano em Marte, o jipe-robô Curiosity, também da NASA, está se aproximando de seu décimo ano explorando o Planeta Vermelho. Essa visão artística foi feita a partir de duas panorâmicas captadas pela câmera de navegação em preto e branco do Curiosity, com adição de azul, laranja e verde. No centro da imagem se vê as encostas do Monte Sharp, a montanha de quase cinco quilômetros de altura que o Curiosity vem explorando desde 2014.

Foto de NASA, JPL Cal-tech

A campanha consiste em um esforço conjunto entre a Nasa e a Agência Espacial Europeia (ESA) e inclui o uso de várias naves espaciais para trazer as amostras.

As próximas fases da missão poderiam começar já em 2026. Uma nave transportará um pequeno jipe-robô para Marte com a intenção de recuperar as preciosas amostras que o Percy eventualmente deixará na superfície do planeta.

O jipe-robô de busca, então, carregará os tubos em uma cápsula do tamanho de uma bola de basquete, que será lançada em um pequeno foguete à órbita ao redor de Marte. A Nasa anunciou recentemente que o foguete, conhecido como Mars Ascent Vehicle (Veículo de Ascensão de Marte), será construído pela Lockheed Martin Space, nos Estados Unidos.

Uma nave espacial diferente, que está sendo projetada pela ESA, voará até a órbita de Marte para “pegar a bola de basquete” e trazê-la à Terra, diz Richard Cook, gerente de projetos do Mars Sample Return na JPL.

Uma das características que torna as amostras tão fascinantes é justamente o que faz do processo de retorno tão desafiador: o seu potencial de vida. Embora a chance seja pequena, Marte poderia ter micróbios e isso colocaria em risco a vida na Terra.

A nave espacial que for recolher o recipiente de amostras da órbita de Marte irá guardá-lo em uma série de cápsulas protetoras, como uma boneca russa, exemplifica Cook. As amostras serão enviadas à Terra e cairão no deserto de Utah em algum momento de 2031, segundo as projeções mais otimistas.

As equipes que trabalham no retorno das amostras estão agora no processo de finalizar os planos do projeto antes que as naves espaciais comecem a ser construídas, o que se espera que aconteça no próximo ano.

Enquanto isso, o Percy avança com firmeza. No dia 4 de fevereiro, o jipe-robô percorreu a distância mais longa jamais feita na superfície marciana em um único dia: 245 metros, pouco mais do que o dobro do comprimento de um campo de futebol.

O ajudante do jipe-robô, o helicóptero Ingenuity, está auxiliando os cientistas a cobrir ainda mais terreno. A pequena aeronave, que no ano passado fez o primeiro voo propulsado em outro planeta, pode fazer zoom à distância e ajudar o Percy a escolher as rotas mais seguras e interessantes através do acidentado terreno marciano.

A emoção aumenta a cada amostra que o jipe-robô coleta. “Isso nos obriga a trabalhar muito'', assegura Cook. “Temos que pegar [as amostras], precisamos ir e trazê-las à Terra.”

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