Helicópteros estão revolucionando a busca por vida em Marte – veja como

A sonda Perseverance da Nasa recentemente coletou rochas que podem guardar pistas sobre antigos extraterrestres, em meio a grandes mudanças nos planos dos engenheiros para trazer essas amostras à Terra.

Por Nadia Drake
Publicado 9 de ago. de 2022 07:00 BRT
Ingenuity_Cleanroom_2

Engenheiros da Nasa adicionam proteção térmica à estrutura do helicóptero Ingenuity dentro de câmara de vácuo no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia, Estados Unidos, antes do lançamento da sonda a Marte. Desde seu primeiro voo em abril de 2021, o Ingenuity completou 29 voos e percorreu mais de seis quilômetros no planeta vermelho.

Foto de NASA JPL-Caltech

A busca por sinais de vida marciana primitiva está recebendo ajuda aérea. O objetivo final, além de investigar se Marte já foi um mundo habitado, é trazer da superfície do planeta vermelho um depósito de rochas intocadas. 

Para tanto, a Nasa e a Agência Espacial Europeia (“Esa”, na sigla em inglês) estão colaborando na missão de Retorno das Amostras de Marte (“MSR”, na sigla em inglês), cujo objetivo é trazer rochas de Marte à Terra no início da década de 2030.

À esquerda: No alto:

tirada por uma Câmera de Prevenção de Riscos da sonda Perseverance da Nasa, a imagem mostra a rocha marciana apelidada de Rochette logo após a sonda ter vasculhado uma mancha circular em sua superfície em 27 de agosto de 2021. Após analisar o material resultante, a sonda Perseverance coletou suas duas primeiras amostras de núcleo desta rocha como parte de sua missão de trazer fragmentos de Marte à Terra.

À direita: Acima:

esta imagem em cores aprimoradas do instrumento Mastcam-Z a bordo da sonda Perseverance mostra um tubo de ensaio dentro da broca de coleta de núcleos de rochas em 6 de agosto de 2021, depois que a sonda fez sua primeira tentativa de coletar uma amostra de núcleo. Essa rocha se revelou muito quebradiça para fornecer um núcleo adequado.

fotografias de NASA

Mas não será barato, nem fácil: a empreitada, originalmente estimada em pelo menos 7 bilhões de dólares, contará com uma série de sondas espaciais para atingir seu objetivo – uma frota que agora terá dois helicópteros. Os modelos dessas aeronaves marcianas serão desenvolvidos a partir de um protótipo de helicóptero chamado Ingenuity, que chegou a Marte em fevereiro de 2021 com a sonda Perseverance da Nasa e se revelou um sucesso colossal.

“A resistência do Ingenuity superou todas as expectativas para uma aeronave como essa ao enfrentar tempestades de poeira e longas durações de voos, e também considerando o quanto continuamos forçando seus limites”, afirma Teddy Tzanetos, líder da equipe do Ingenuity do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa.

A sonda Perseverance já trabalhou duro coletando amostras de rochas da cratera Jezero de Marte, a qual já abrigou um lago profundo por muito tempo. Cientistas suspeitam que esse local onde um dia já houve água esteja entre os melhores para procurar vestígios de vida extraterrestre primitiva entre as rochas dispersas pela paisagem do planeta. 

“No momento atual, a probabilidade de haver algum tipo de vida em Marte é bastante remota”, afirma Meenakshi Wadhwa cientista principal da missão MSR da Universidade Estadual do Arizona, nos Estados Unidos, “por isso, são buscadas evidências de bioassinaturas antigas”. 

Perseverance começou recentemente a escalar sedimentos íngremes em formato de leque localizados em um antigo rio que anteriormente alimentava um lago. E na semana passada, a sonda coletou duas amostras promissoras (ambas de núcleos de rochas) que os cientistas suspeitam que possam ser a melhor chance da missão de identificar vestígios de atividade biológica. Esses núcleos foram vedados em tubos estéreis e armazenados no interior da sonda.

A sonda Perseverance tirou esta selfie com o helicóptero Ingenuity, observado na imagem a cerca de 4 metros de distância da sonda, em 6 de abril de 2021. O retrato é formado por uma sequência de 62 imagens individuais, tiradas por uma câmera na extremidade do braço robótico da sonda, agrupadas após terem sido enviadas à Terra.

Foto de NASA JPL-Caltech, MSSS

O próximo passo será tirar as amostras de Marte. A sonda pode apenas analisar as amostras com seus instrumentos de bordo, por isso, determinar se organismos antigos desempenharam um papel na criação de materiais orgânicos ocultos nessas rochas será possível apenas em laboratórios sofisticados na Terra.

No fim de julho, funcionários da Nasa e da Esa anunciaram uma mudança significativa em seus planos, que esperam que resulte em alguma economia, oferecendo à Perseverance mais flexibilidade e a melhor chance de sucesso na superfície marciana. Na missão reformulada, dois helicópteros descerão à superfície e atuarão como apoio enquanto Perseverance esvazia seu interior repleto de tubos em outra sonda que enviará as amostras à órbita de Marte e, posteriormente, à Terra. 

Assim como o Ingenuity, os dois novos helicópteros serão máquinas de quatro lâminas movidas a energia solar. Mas ambos serão mais pesados, com rodas e capazes de extrair tubos do chão, se necessário. 

“Quando começamos o planejamento, helicópteros em Marte eram um sonho e uma aspiração de uma demonstração tecnológica”, declarou Thomas Zurbuchen, administrador associado da Nasa, a repórteres durante coletiva de imprensa recente. Agora, afirma ele, os helicópteros são “uma possibilidade concreta”.

Núcleo da missão em Marte

Enquanto Perseverance vasculhava o solo da cratera durante seu primeiro ano em Marte, coletou nove preciosos tubos repletos de materiais do planeta. Mas a equipe estava ansiosa para levar a sonda ao delta de Jezero, de 3,5 bilhões de anos, onde afloramentos de arenito esculpidos pelo vento irrompem das areias vermelhas do planeta. 

A altura e a inclinação dessas rochas em camadas revelam que o lago possivelmente habitável de Jezero pode ter um passado mais complexo do que sugerem os dados da órbita: ao menos uma vez na história de Jezero, o lago da cratera foi superficial demais para transbordar em um canal de escoamento a leste.

“Quando essas rochas se formaram, era um lago de sistema fechado”, afirma Ken Farley, cientista do projeto da missão do Instituto de Tecnologia da Califórnia. “O que suscita uma questão fascinante: existem diferentes gerações de lagos? Possuía abundância de água, depois secou e, 20 milhões de anos depois, encheu novamente? Não se sabe.” 

A coleta de núcleos de rochas do delta pode ajudar a desvendar esses mistérios, o que, por sua vez, determinará a possível habitabilidade do lago. Perseverance chegou ao delta no início deste ano e, até hoje, coletou mais quatro núcleos de rocha, incluindo um em 3 de agosto, cada um dos quais tem o potencial de reescrever a compreensão dos cientistas sobre a história marciana. 

As duas primeiras amostras foram coletadas de um conglomerado de arenito grosseiro em um local chamado Skinner Ridge, e oferecem a possibilidade de fazer infinitas revelações sobre épocas marcianas passadas. Elas contêm uma diversidade de materiais, incluindo grãos arredondados transportados por longas distâncias, bem como fragmentos de rochas e minerais. Chamados de Swift Run e Skyland, os núcleos também contêm amplas evidências de interação com água. 

“Cada grão possivelmente revelará uma história diferente. Veio de um local distinto, com um passado distinto, e como o canal do rio que alimentava o lago Jezero é muito longo, os grãos observados podem ter origem em um local anteriormente situado rio acima – e inacessível à sonda”, afirma Farley. Além disso, “cada pequeno fragmento de rocha contido em nossos tubos pode ser estudado como se fosse seu próprio pequeno núcleo”. 

A empolgação da equipe aumentou após duas outras aquisições. A primeira, chamada Hazeltop, foi extraída de uma rocha do delta em 27 de julho, e é o tipo exato de amostra que, segundo cientistas, poderia conter vestígios de vida antiga, ou bioassinaturas. A rocha sedimentar de granulação fina – composta de lodo, lama ou até mesmo grãos de areia muito finos – é de um tipo conhecido por ser muito eficaz para reter moléculas orgânicas que podem sinalizar atividade biológica.

“Estou animada porque o potencial de preservação de bioassinaturas parece ser muito bom dentre as coletas anteriores”, afirma Wadhwa. 

Perseverance pode oferecer à equipe uma prévia da composição química dessa rocha onde está situada em Marte, e seus instrumentos podem medir se há compostos orgânicos em seus grãos. Mas a sonda não pode realizar o tipo de estudo necessário para determinar a origem desses compostos orgânicos – se são biológicos ou se foram formados sem a ação de metabolismo extraterrestre.

 “O grau de resolução de estudos dessas amostras quando chegarem à Terra, literalmente em uma escala atômica, permitirão que sejam obtidas informações impossíveis de serem obtidas com o conjunto limitado de instrumentos a bordo da sonda”, afirma Wadhwa. 

Em 2 de agosto, Perseverance coletou uma segunda amostra da mesma rocha. Como parte de uma estratégia projetada para maximizar as chances de trazer materiais valiosos à Terra, a sonda vem coletando núcleos em pares. 

No fim deste ano, deixará um depósito contendo metade dessas amostras, como precaução caso haja algum problema com a sonda. Em breve, os cientistas decidirão quais amostras serão deixadas na superfície do planeta como garantia e quais permanecerão armazenadas na sonda. 

“É algo que precisa ser discutido de forma mais ampla com a equipe e com a comunidade científica”, observa Wadhwa. “Estamos abertos à discussão.” 

Poder de voo 

Ainda assim, trazer intencionalmente fragmentos de Marte à Terra não é tarefa simples. Ainda que as amostras coletadas pela sonda Perseverance sejam aproximadamente do tamanho de um pedaço de giz, sua retirada de Marte terá que ser feita com uma sequência coordenada de sondas espaciais, a começar com Perseverance e terminando com um equipamento do tamanho de uma bola de basquete descendo pela atmosfera da Terra.

Inicialmente, as duas agências espaciais haviam planejado enviar uma sonda da Esa para buscar as cerca de 30 amostras a serem transportadas pela Perseverance. Essa sonda deveria transferi-las a um módulo de recuperação de amostras, onde seriam depositadas no Mars Ascent Vehicle (“Veículo de ascensão de Marte”, em tradução livre), um foguete que será lançado na órbita de Marte e se encontrará com a Earth Return Orbiter (“Sonda Orbital de Retorno à Terra”, em tradução livre) da Esa. 

Essa sonda espacial então voltaria à Terra e deixaria uma cápsula contendo as amostras em 2033. Mas a sonda de resgate era arriscada e onerosa, assim como qualquer sonda, então, a equipe voltou suas atenções a helicópteros mais ágeis e leves que poderiam pegar carona no módulo de recuperação de amostras. 

Estima-se que a expectativa de vida útil da Perseverance seja longa o suficiente para que a sonda transfira sua carga ao módulo de recuperação de amostras por conta própria. Contudo, se parecer que Perseverance parará de funcionar antes do esperado, ela ainda pode deixar seu depósito na superfície do planeta – quando os helicópteros entrarão em ação, voando para frente e para trás para recolher os tubos repletos de rochas e depositá-los em seu transporte para a Terra. 

Ainda não está claro o quanto será economizado com a reformulação da missão, embora enviar um módulo de pouso seja indiscutivelmente mais barato do que enviar dois. Mas descartar a sonda de busca em favor dos helicópteros foi considerado viável apenas após as aventuras frutíferas e contínuas do Ingenuity. 

O helicóptero de 1,8 quilo foi inicialmente projetado como uma demonstração técnica – um teste para saber se faria sentido operar aeronaves em Marte futuramente. Para atingir seu objetivo, o Ingenuity precisou voar apenas três voos de teste, culminando com um percurso de 80 segundos. 

Contudo, desde seu primeiro voo em abril de 2021, o Ingenuity passou mais de 55 minutos no ar. Completou 29 voos, cobriu mais de seis quilômetros, tirou algumas fotos incríveis e ajudou a equipe do Laboratório de Propulsão a Jato a conduzir a sonda Perseverance por alguns terrenos traiçoeiros. O Ingenuity está parado desde meados de junho devido ao rigoroso inverno marciano – foi desenvolvido para operar na primavera, com as baterias e o isolamento necessários para essa estação – mas a equipe espera que resista e retome os voos nos próximos meses.

“Foi desenvolvido para durar um mês. E já dura um ano e meio – é impressionante”, celebra Tzanetos, líder da equipe do Ingenuity. “Quando nos perguntaram se seria possível trazer as amostras por helicópteros, respondemos que sim, é possível.” “Haverá uma pequena frota de aeronaves em Marte”, acrescenta. “Mas falta muito a fazer: temos uma grande missão pela frente – é preciso completá-la.”

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