Perseverance enfrentará 7 minutos de terror: sobrevivendo a uma aterrissagem brutal em Marte

0
225
O pouso em Marte é extremamente difícil. (Créditos: NASA/JPL-Caltech)

Por Andrew Coates
Publicado no The Conversation

Após “sete minutos de terror” ao atingir a atmosfera superior de Marte, o rover Perseverance da NASA deve pousar na superfície do planeta vermelho às 20:55 GMT (17:55, no horário de Brasília) em 18 de fevereiro. Isso é incrivelmente difícil de ser realizado, com apenas cerca de 40 por cento de missões bem-sucedida.

Como membro da equipe que construiu o rover Rosalind Franklin da Agência Espacial Europeia (nós fizemos a PanCam, os “olhos” da câmera do rover), que partirá para Marte no próximo ano, estarei com o coração na mão durante o pouso.

Há muita coisa em jogo. A missão pode não apenas desvendar alguns dos segredos mais bem guardados de Marte e ser uma parte fundamental da exploração futura para devolver uma amostra de Marte à Terra, mas também pode dar lições importantes para o pouso do rover Rosalind Franklin.

O apropriadamente nomeado Perseverance voou para o céu matinal da Flórida em um foguete Atlas V em 30 de julho de 2020, no meio de uma pandemia global para nós terráqueos. Este foi o início de uma jornada de quase 500 milhões de quilômetros ao planeta vermelho, com um veículo espacial do tamanho de um carro e um helicóptero chamado Ingenuity, a bordo.

Seu destino é a cratera Jezero – uma bacia de 45 km de largura, com um antigo delta de rio seco, penhascos, dunas e campos de pedregulhos – onde ele irá procurar por sinais de vida primitiva e ancestral na superfície marciana.

Claro que não é impossível que ele também encontre vida por lá, se houver alguma. O Perseverance também coletará amostras que outra missão recuperará e retornará à Terra no final da década. Esta será a primeira tentativa de decolar da superfície de outro planeta.

Sequência de pouso

A razão pela qual é difícil pousar em Marte é que a pressão atmosférica é tão baixa que as espaçonaves passam a mover em velocidades enormes, a menos que diminuam a velocidade. Além disso, o pouso deve ser feito de forma autônoma, sem contato em tempo real com a Terra.

A sequência de pouso do Perseverance é uma versão aprimorada e operada com mais precisão da técnica “Skycrane”, que pousou com segurança o rover Curiosity da Nasa em 2012.

Os “sete minutos de terror” começarão às 20:48 GMT (17:48, no horário de Brasília), quando um reservatório aéreo protetor contendo Perseverance, Ingenuity e um veículo de descida chamado “Skycrane” entrará na atmosfera de Marte a 19.500 km/h.

Pouco mais de um minuto depois, o reservatório aéreo atingirá sua temperatura externa máxima, 1.300 °C, devido ao atrito com a atmosfera superior. Felizmente, a parte externa do reservatório aéreo é um escudo protetor de calor.

Às 20:52, um paraquedas de 21,5 metros será aberto e o escudo térmico será ejetado. Dois minutos depois, a parte de trás do escudo também se separará. O Skycrane, descendo a 2,7 km/h e impulsionado por oito retrofoguetes reguláveis, irá então descer o rover em cabos de nylon de 7,6 metros, a cerca de 20 metros acima do solo.

Quando sua velocidade diminuir para 2,5 km/h e o rover tocar a superfície, os cabos serão cortados. Às 20:55 GMT (17:55, no horário de Brasília), o Perseverance deve pousar enquanto o Skycrane voará para o pôr do sol a uma distância segura.

Entrada, descida e aterrissagem do rover Perseverance. (Créditos: NASA)

Embora o Skycrane já tenha sido usado antes, recursos conhecidos como “Range Trigger” e “Terrain-Relative Navigation” foram adicionados desta vez, já que o terreno de pouso é muito menos plano.

O Range Trigger determina o tempo de implantação do paraquedas com base na posição do rover em relação à área de pouso alvo, que é dez vezes menor que a do Curiosity. O Terrain-Relative Navigation inicialmente usa radar e, posteriormente, imagens ao vivo da superfície para determinar o melhor local de pouso preciso dentro de um alcance de 600 metros.

Próximos passos

Com segurança no terreno marciano, o Perseverance pode começar sua missão. Os primeiros 30 “sóis” (um sol é um dia de Marte – 23 horas, 39 minutos e 40 segundos) em Marte serão usados ​​para o comissionamento inicial, incluindo verificações dos instrumentos científicos e test drives curtos.

Os próximos 30 sóis serão usados ​​para voos de teste do helicóptero Ingenuity. Em seguida, as operações de superfície do rover poderão começar.

Além de câmeras, radares e outros instrumentos, o rover possui uma furadeira para coletar amostras de até 6 cm de comprimento, em rochas ou no solo. Elas serão analisados ​​imediatamente em busca de sinais de vida ou coletadas em um dos 38 tubos de metal para retornar posteriormente aos laboratórios na Terra.

Isso será uma etapa fundamental na exploração de Marte, já que análises muito mais detalhadas podem ser feitas em laboratórios na Terra. Além do mais, saberemos o contexto detalhado das amostras, ao contrário dos regolitos de Marte que já temos.

Também estamos ansiosos para o lançamento do rover Rosalind Franklin (ExoMars 2022), atualmente marcado para 21 de setembro de 2022 – com pouso previsto para 10 de junho de 2023.

Estaremos monitorando de perto o pouso do Perseverance, já que também usaremos um reservatório aéreo para a descida, junto com dois paraquedas e uma plataforma de pouso acionada por retrofoguetes chamada Kazochok. Um dos paraquedas tem 35 m de diâmetro, o que o torna o maior já enviado a Marte.

Rosalind Franklin será o primeiro a perfurar até dois metros sob a dura e gelada superfície marciana, que é bombardeada por radiação nociva, para recuperar amostras subterrânea. Se houver vida em Marte, é mais provável que ela exista abaixo da superfície.

O rover visitará um local ainda mais antigo com evidências de água no passado, Oxia Planum. Essas amostras profundas serão analisadas no rover, com os resultados transmitidos por rádio para a Terra.

Alguns de nossos membros da equipe PanCam e outros cientistas ExoMars também participarão das missões Perseverance e Hope, e temos a sorte de ter a oportunidade de aprender com todas essas missões à frente – tanto como operações de missão planetária quanto como ciência.

A busca pela vida primitiva ou mesmo presente em Marte está começando de fato e é um empreendimento verdadeiramente internacional.