Sonda Perseverance já está em direção a Marte em busca de vida extraterrestre

Às 7h50 da manhã da última quinta-feira (30/07), no fuso horário da Costa Leste dos Estados Unidos, a sonda Perseverance da Nasa, com destino a Marte, decolou do Centro Espacial Kennedy, em Cabo Canaveral, na Flórida. Subindo ao céu no alto do foguete Atlas V, a Perseverance se prepara para um voo interplanetário com duração de sete meses. O destino final da sonda? A cratera Jezero, local onde existiram no passado o antigo lago da cratera e o delta de um rio e onde a sonda buscará sinais de vida marciana primitiva.

Com seu mais novo robô de US$ 2,4 bilhões a caminho de Marte, a Nasa planeja responder a uma pergunta que incomoda a humanidade desde que os astrônomos apontaram os telescópios ao planeta vermelho: existe — ou já existiu — vida em nosso planeta vizinho?

“Nossa estratégia é estudar o passado remoto, uma época em que acreditamos que Marte e a Terra eram muito mais parecidos”, afirma Ken Williford, cientista adjunto do projeto do Laboratório de Propulsão a Jato (“JPL”, na sigla em inglês) da Nasa. “Com o estudo de Marte e de seus ambientes antigos — o que poderemos descobrir sobre nosso lugar no universo? “Estamos sós? Sempre estivemos sós?”

Mas explorar Jezero não será nada fácil. A Perseverance será colocada à prova pela primeira vez em uma perigosa queda de sete minutos na fina atmosfera marciana, prevista para 18 de fevereiro de 2021. A sobrevivência da sonda à arriscada descida contará com a ajuda de um escudo térmico, um paraquedas, um novo sistema de navegação e um guindaste aéreo flutuante que abaixará a sonda até o solo de Jezero — tudo isso sem nenhum comando dos controladores da missão na Terra. Uma vez no solo, a Perseverance colocará em ação um pequeno e leve helicóptero chamado Ingenuity e, nas primeiras semanas da missão em Marte, o pequeno helicóptero descobrirá se voos motorizados no ar rarefeito de Marte estão dentro das possibilidades humanas.

“Para que um veículo voe em Marte, ele precisa ser extremamente leve e girar muito rápido”, afirma MiMi Aung, gerente de projetos do Ingenuity. Apenas recentemente tecnologias como materiais compostos e equipamentos eletrônicos em miniatura se tornaram avançadas o suficiente para que um voo pudesse ser considerado.

Após o lançamento do Ingenuity, a sonda Perseverance ficará focada em sua missão principal: buscar sinais de vida antiga nas rochas e sedimentos espalhados por toda a bacia da cratera. Jezero pode ser gélida e inóspita atualmente, mas os cientistas sabem que o ambiente já foi quente e úmido nos primórdios do planeta porque ainda existem vestígios deixados por líquidos. A sonda carrega um conjunto de instrumentos sofisticados que examinarão as rochas da cratera em busca de impressões biológicas, e um kit adicional de dispositivos permitirá que a Perseverance colete e armazene amostras que serão coletadas e trazidas à Terra por uma sonda na próxima década.

“Conseguir trazer de fato amostras selecionadas criteriosamente para a Terra, ainda que sejam pequenas — mudará bastante nossa perspectiva”, afirma Sarah Stewart Johnson, cientista planetária da Universidade de Georgetown , que estuda assinaturas biológicas da vida primitiva. “E quando forem obtidas essas amostras, ficarão disponíveis para sempre”, permitindo que os cientistas as estudem no futuro com recursos que ainda nem existem.

A Perseverance é a primeira sonda espacial da Nasa em Marte cujo objetivo explícito é procurar vida. Se tudo correr conforme planejado, o robô com seis rodas movido a energia nuclear, ao retornar à Terra, finalmente permitirá que os cientistas determinem se Marte já abrigou ecossistemas próprios — ou constatem que as assinaturas da vida estão visivelmente ausentes do planeta.

Lições de um deserto extraterrestre

A Perseverance recebeu esse nome de Alex Mather, aluno da sétima série do norte da Virgínia, que achou que o nome captava um elemento essencial da exploração de ambientes extremos extraterrestres. Agora, prestes a cumprir uma missão para esclarecer de uma vez por todas se houve vida em Marte, o nome Perseverance não poderia ser mais propício.

Por décadas, os cientistas procuraram formas de vida extraterrestre — mas o campo da astrobiologia se popularizou apenas recentemente. Atualmente, esse campo da ciência está em plena ascensão. A Perseverance está a caminho de Marte, missões futuras estão planejadas para luas congeladas no sistema solar externo, onde poderia haver vida nos dias atuais, e os laboratórios na Terra estão se concentrando na origem dos organismos de nosso próprio planeta.

A equipe da Perseverance acredita que a sonda encontrará evidências fascinantes — e talvez concreta — de vida marciana e Katie Stack Morgan, cientista adjunta de projetos da missão Mars 2020 no JPL, afirma que, se isso acontecer, será fenomenal.

“Estou otimista de que, quando essas amostras retornarem, teremos evidências convincentes de vida primitiva”, conta ela. “É provável que encontremos essas evidências, mas, do contrário, também podem ser reveladas informações bastante interessantes sobre as condições para existência de vida em outro planeta.”

A Perseverance se junta à frota

Neste mês, três naves espaciais partiram para Marte. Em 19 de julho, os Emirados Árabes Unidos lançaram sua sonda orbital Hope e, em 23 de julho, decolou o veículo espacial Tianwen-1 da China.

Essa flotilha do espaço sideral é o resultado de um alinhamento planetário favorável que ocorre a cada 26 meses, quando a viagem entre a Terra e Marte pode ser realizada com um gasto mínimo de combustível. Se a pandemia de coronavírus em curso adiasse o lançamento de hoje, a Nasa precisaria armazenar em segurança a Perseverance (a custos elevadíssimos) até que os planetas se alinhassem novamente daqui a mais de dois anos.

O veículo espacial é uma versão atualizada e mais pesada da sonda Curiosity da Nasa, que aterrissou na cratera Gale de Marte em 2012 e estuda o ambiente antigo da cratera desde então.

Pesando pouco mais de uma tonelada, com cerca de 5,6 quilômetros de cabo enrolado em seu interior, a Perseverance transporta sete instrumentos científicos, 43 tubos de coleta de amostras, o primeiro microfone a voar a Marte e quase duas dezenas de câmeras. Alguns símbolos da humanidade também estão viajando, como uma placa em homenagem ao trabalho da comunidade médica durante a atual pandemia e uma mensagem escrita em código Morse contendo os nomes de 11 milhões de terráqueos que enviaram seus nomes à Nasa.

Depois de entrar na atmosfera a quase 20 mil quilômetros por hora, acionar o paraquedas e descartar o escudo térmico, a Perseverance verá Marte pela primeira vez. Enquanto ainda se dirige à superfície, a sonda ativará um sistema de câmeras que lhe permite evitar automaticamente perigos próximos ao local de aterrissagem, como rochas, encostas ou fossos de areia que poderiam comprometer a missão.

“A primeira missão é pousar de olhos abertos”, afirma Swati Mohan, engenheira líder de sistemas de orientação, navegação e controle da missão do JPL. “Basicamente adicionamos um cérebro à sonda para essa tarefa”.

Segundo Mohan, por 10 a 15 segundos, a sonda tirará fotos freneticamente do terreno pelo qual passar, guiada por detalhados mapas a bordo. O sistema então alinhará automaticamente a visão da sonda com os riscos identificados e guiará a Perseverance até um ponto seguro dentro de sua área elíptica de pouso com quase 10 quilômetros de largura.

“Essa região é mais perigosa do que as das últimas aterrissagens. Mas a probabilidade de uma aterrissagem segura da Perseverance é superior a 99%”, conta Mohan.

Quando a poeira baixar, a sonda começará a explorar o lago seco de outro mundo.

Cratera Jezero

Anunciada como destino da sonda em 2018, a cratera Jezero, com cerca de 48 quilômetros de extensão, abriga um vasto delta fluvial com afluentes formado pelo escoamento da água até um antigo lago da cratera que depositou sedimentos no fundo — justamente o tipo de material que pode conter registros de organismos vivos.

“Os deltas são magníficos para preservar matérias orgânicas e outros tipos de bioassinaturas”, explicou Tanja Bosak , do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, integrante da equipe de cientistas da Perseverance em uma teleconferência com repórteres.

Marte antigo não era nada parecido com o planeta observado atualmente. Dados de diversos veículos espaciais e sondas orbitais, incluindo mapas topográficos detalhados, levantamentos minerais e outros estudos, sugerem que, durante seu primeiro bilhão de anos, Marte ficava envolto em uma atmosfera espessa e era quente e úmido ao menos periodicamente — um oásis planetário não muito diferente de seu vizinho terrestre.

Aliás, até cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, lagos e rios abundantes se formavam e corriam pela superfície do planeta. Hoje, é possível ver os efeitos deixados por líquidos em vales escavados por rios, seixos esculpidos por riachos, minerais formados na água e pilhas de sedimentos depositados em bacias e deltas.

Com cerca de 3,8 bilhões de anos, Jezero — que significa “lago” em sérvio, batizada em homenagem a uma cidade na Bósnia e Herzegovina — era preenchida por mais de 240 metros de água. Com quase quatro bilhões de anos, as rochas da borda da cratera estão entre as mais antigas dessa região, ao passo que as rochas em sua bacia são cerca de 500 milhões de anos mais jovens. Ao analisar o registro rochoso que abrange um intervalo de tempo tão amplo, os cientistas poderão entender a mudança drástica ocorrida no clima planetário marciano. Estudar o lago seco também proporcionará um novo recurso para identificar idades de outras regiões de Marte — atualmente estimadas com base no número de crateras circundantes.

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Procurando marcianos mortos

Ken Williford, cientista do projeto Perseverance, afirma que há uma boa chance de que a sonda descubra rochas que, embora analisadas remotamente, “nos surpreendam”.

Em Jezero, as argilas chamadas esmectitas poderiam conter registros de compostos orgânicos complexos e existem jazidas de carbonato espalhadas pela bacia — justamente o tipo de rocha que preserva as assinaturas mais antigas de vida na Terra. Os cientistas desconfiam que, com a composição química certa no lago, esses carbonatos podem ser semelhantes às estruturas chamadas estromatólitos: camadas alternadas de micróbios e matéria orgânica lodosa que registram a presença de vida na Terra até 3,5 bilhões de anos atrás.

Mas até mesmo em nosso planeta, determinar se um fóssil contém traços de atividade microbiana é uma tarefa complexa.

“Ainda há grandes discussões sobre o que pode ser qualificado como vida ao analisar um registro de rocha tão antigo quanto o da cratera Jezero”, conta Stewart Johnson.

Nas antigas camadas de sedimentos marcianos, a Perseverance procurará indícios de antigos habitantes com o uso de câmeras de alta resolução e dois instrumentos científicos projetados para examinar atentamente as rochas. Chamados de PIXL e SHERLOC, esses dispositivos localizados no braço do robô coletarão informações detalhadas sobre a distribuição de elementos, minerais e compostos orgânicos por toda a rocha marciana.

“A vida costuma ser irregular”, afirma Williford. Os estromatólitos na Terra apresentam camadas ricas em matéria orgânica intercaladas com camadas pobres em matéria orgânica. Assim, encontrar padrões semelhantes em Marte seria um forte sinal de vida.

Talvez a melhor chance da missão de identificação nítida de vida seja a partir das amostras rochosas coletadas para um futuro retorno à Terra. A sonda envasará três dezenas de tubos refletores de calor com cerca de 15 gramas de núcleo de rocha em cada um para uma futura sonda buscar em uma missão conjunta entre a Nasa e a Agência Espacial Europeia (ESA) atualmente com lançamento planejado para 2026 e retorno a partir de 2031.

“Há diversas técnicas laboratoriais sofisticadas que podem decodificar uma quantidade enorme de informações sobre o ambiente antigo de até mesmo um único grão de areia”, explica Williford.

Na Terra, será examinado se essas amostras apresentam uma variedade de bioassinaturas, incluindo sua complexidade molecular, proporção de isótopos de carbono e subprodutos metabólicos.

“Marte era habitável — mas ainda há um grande mistério: teria abrigado vida e, se isso foi possível, ainda haveria vida por lá?”, indaga Stewart Johnson. “Finalmente será possível de fato procurar bioassinaturas ou sinais de vida.”

Abrindo caminho para a humanidade

Embora procurar vida seja um dos principais objetivos da sonda, ela também possui novas tecnologias que poderiam facilitar a navegação e sobrevivência das pessoas no ambiente marciano gélido e quase sem ar. Uma delas é um instrumento chamado MOXIE, que transformará o dióxido de carbono nocivo em oxigênio, um recurso crucial para qualquer ambiente habitável.

“Em uma escala maior, esse tipo de recurso poderia ser utilizado para abastecer com oxigênio estruturas habitáveis em Marte e para produzir os combustíveis de foguetes e propelentes que poderiam trazer astronautas de volta à Terra”, afirma Stack Morgan.

Outro recurso inédito é o Ingenuity, o helicóptero com cerca de 1,8 quilo embutido no interior da sonda. A aeronave, projetada para voar no rarefeito ar marciano, pretende ser o primeiro veículo a alçar voo motorizado em outro planeta, proporcionando uma nova dimensão aérea à exploração espacial.

As duas hélices contrarrotativas de fibra de carbono do helicóptero possuem envergadura de cerca de 1,2 metro e giram 2,4 mil vezes por minuto — mais rápido do que qualquer helicóptero na Terra. O Ingenuity transportará diversas câmeras durante testes de voos autônomos realizados nos primeiros 30 dias da missão da sonda.

A equipe agora está definindo os detalhes dos planos de voo do helicóptero, que já incluem uma excursão inicial com duração de 20 segundos que colocará a aeronave à prova. Se o primeiro voo correr bem, quatro voos de alta complexidade estão previstos — testes que poderiam validar o uso de futuras aeronaves marcianas para navegação, reconhecimento e coleta de amostras.

“O intuito é recuperar os dados do voo”, conta Aung. “Como é possível operar remotamente da Terra um veículo aéreo em Marte? Trata-se do conhecimento adquirido.”

Quando se trata de Marte, os humanos precisam aprender sobre o planeta à distância. Contudo, à medida que helicópteros, sondas e amostras de rochas revelam mais de seus segredos, será possível finalmente saber se esse planeta já foi habitável — e como torná-lo habitável para nós mesmos no futuro.