Com a nave Opportunity perdida, a NASA enfrenta o tênue futuro da exploração de Marte

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John Wenz

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smithsonian.com 20 de fevereiro de 2019

As coisas estão mudando em Marte. Por duas décadas, a NASA lançou regularmente missões para o planeta, realizando um esforço sustentado de exploração robótica. Essas missões revelaram sinais de água, compostos orgânicos complexos, atividade vulcânica e indícios tentadores da vida possível - extintos e desaparecidos ou, talvez, espreitando nos reinos subterrâneos do planeta até hoje.

Desde o início do século 21, a NASA enviou com sucesso oito espaçonaves a Marte, para orbitar ou pousar, sem falhas. Mas olhando para o futuro, uma acentuada falta de missões da NASA para o planeta quebra um padrão que persistiu por décadas.

"Estamos tomando como certa essa incrível presença que a Nasa tem há 20 anos, e estamos vendo isso desaparecer", diz Casey Dreier, advogado-chefe e consultor sênior de política espacial da Planetary Society, uma ONG co-fundada por Carl. Sagan em 1980 para defender a ciência e a exploração espacial.

No curto prazo, a paisagem marciana não verá falta de atividade robótica. O lander InSight aterrissou na superfície do planeta em novembro passado. Na semana passada, a NASA anunciou que o Opportunity Rover, que estava explorando Marte há quase 15 anos, finalmente fechou para sempre. E à medida que a janela de lançamento de 2020 para as missões a Marte se aproxima, países em todo o mundo estão se preparando para lançamentos interplanetários - a maior nave espacial a voar para Marte ao mesmo tempo na história.

Depois de 2020, no entanto, o manifesto de Marte é visivelmente fino. Sem uma missão para acompanhar o rover Mars 2020 da NASA, muitos cientistas ficam imaginando o que vem a seguir no reconhecimento do mundo mais acessível e hospitaleiro além do nosso - um planeta que a NASA planeja pousar astronautas em outros 20 curtos anos.

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Marte e Terra se alinham a cada 26 meses para um lançamento ideal para o planeta vermelho, e não coincidentemente, a NASA enviou uma espaçonave a Marte a cada dois anos em média desde 2000. A próxima janela de lançamento se abre em julho e agosto de 2020, com A espaçonave deve chegar a Marte cerca de meio ano depois.

Em 2020, a NASA planeja enviar um rover emblemático - uma versão atualizada do Curiosity - para a superfície de Marte. A Agência Espacial Européia (ESA) e a Roscosmos também planejam enviar um rover, recentemente nomeado para a cientista de DNA Rosalind Franklin, para Marte no ano que vem. A China está planejando uma nave espacial e um rover, o Japão tem um orbital e lander em obras, e os Emirados Árabes Unidos estão planejando seu primeiro orbitador de Marte também - tudo em 2020. Mais duas espaçonaves das agências espaciais indianas e japonesas estão programadas para seguir em 2022 e 2024, respectivamente.

Um auto-retrato do rover Curiosity da NASA no Mount Sharp. A imagem composta combina várias imagens tiradas pelo Marshi Lens Imager da Curiosity (MAHLI) em 5 de agosto de 2015, durante o dia marciano de 1.065º, ou sol, do trabalho do rover em Marte. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) A mais ambiciosa dessas missões é a Mars 2020 da NASA (que receberá um nome oficial antes do lançamento). Enquanto o rover 2020 ainda está em construção, a NASA deu um importante passo em direção aos objetivos da missão: selecionar um local de pouso. A cratera Jezero, a futura casa de Marte 2020, apresenta um delta do rio agora seco, onde se acredita que os vapores tenham fluído para um grande leito de lagos.

"A Cratera Jezero tem alguns aspectos importantes que a tornam muito atraente", diz Michael Meyer, cientista-chefe da NASA em Marte. “Uma é que você pode olhar e sabe que é um delta. A geomorfologia é bastante óbvia ”.

Meyer diz que as evidências dos orbitadores apontam para o fluxo passado do rio para a bacia do lago, transportando materiais de todo o planeta. Como resultado, "você tem um bom conjunto de minerais lá".

A geologicamente rica Cratera Jezero torna o leito do lago seco um local ideal para um dos principais objetivos da Mars 2020: armazenar amostras em cache e depositá-las na superfície para que uma futura missão seja coletada e lançada de volta à Terra. O problema é que nenhuma missão futura para retorno de amostra existe atualmente - e para os cientistas planetários, a idéia de coletar amostras em Marte e deixá-las lá indefinidamente é simplesmente intragável.

"Ele começará a armazenar amostras em cache para retornar à Terra", diz Dreier. "A questão, porém, é se vamos buscá-los."

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É difícil exagerar o valor das amostras planetárias trazidas de volta aos laboratórios da Terra - e a humanidade nunca retornou uma amostra de Marte. Em comparação com o uso de instrumentos a bordo de uma espaçonave, os cientistas podem medir amostras no solo com uma precisão muito maior, revelando pistas tão sutis quanto as proporções de isótopos que poderiam fornecer evidências de vida de "armas fumegantes".

Sem um retorno de amostra, "você vai encontrar queimaduras de pó", diz Meyer. "Você não vai encontrar a arma."

Uma missão de retorno de amostras tem sido uma meta de cientistas planetários, traçando suas origens oficiais até pelo menos um estudo de 2007 intitulado "Uma estratégia de astrobiologia para a exploração de Marte".

"Ele definiu o que você precisava fazer para descobrir se havia vida em Marte", diz Meyer. “Essencialmente, foi redefinido para: O próximo passo é fazer retornos de amostras.”

Para coletar as amostras que o Marte 2020 deixa na superfície do planeta, a NASA está considerando vários planos de missão. A idéia principal é usar um módulo de aterrissagem com um pequeno "fetch rover" para pegar as amostras e depois explodi-las na órbita de Marte, onde uma espaçonave as prenderia e voaria de volta para casa.

O retorno da amostra é, “amplamente dentro da comunidade científica, uma das metas científicas de maior prioridade”, diz Dreier.

No entanto, a decisão de financiar tal missão, que Dreier diz que provavelmente custaria cerca de US $ 2 ou US $ 3 bilhões, é feita pelo Congresso, não pela NASA. A atual administração da Casa Branca, que exerce influência significativa moldando a direção da NASA, está focada na exploração humana da Lua, em vez da exploração robótica de Marte, embora o envio de astronautas a Marte seja uma meta declarada de longo prazo.

Dentro da NASA, no entanto, Meyer diz que há alguma inércia em relação a uma missão de retorno de amostra - principalmente na forma de estudos de viabilidade. De forma otimista, a agência espacial poderia atirar para a janela de lançamento de 2026 para trazer de volta parte do regolito vermelho de Marte.

Depois de 2020, se a NASA não tentar outro lançamento para Marte até 2026, será a maior lacuna nas missões da agência espacial a Marte desde o hiato entre 1975 e 1992.

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Na próxima década, a NASA pode enfrentar um problema mais fundamental do que deixar amostras não coletadas na superfície de Marte. Os principais relés de telecomunicações entre a Terra e Marte, a Mars Odyssey e a Mars Reconnaissance Orbiter, têm cerca de 17 e 13 anos, respectivamente.

"Sabemos muito bem que apostar que eles estão lá daqui a 20 anos é bobo", diz Meyer. "Apostar sobre eles estar lá daqui a 10 anos é mais crível."

Uma proposta para uma nova espaçonave orbital para servir como elo de comunicação, chamada Next Mars Orbiter, foi inicialmente planejada para um lançamento em 2022. No entanto, as várias e conflitantes necessidades de uma nova nave espacial de Marte já descartaram o plano inicial. Muitos cientistas querem usar a próxima missão a Marte para obter retorno de amostras, enquanto outros argumentam que a necessidade de um revezamento de comunicação é mais imediata - e uma terceira opção transformaria a Next Mars Orbiter em uma missão de larga escala que poderia fazer as duas coisas isso exigiria avanços tecnológicos significativos. De qualquer forma, a Next Mars Orbiter (ou o que quer que ela se torne) parece improvável de ser lançada até o final dos anos 2020.

A NASA tem outra solução potencial, no entanto. As futuras operações da Nasa poderiam pedir carona em missões enviadas por outras agências espaciais. Instituições em todo o mundo têm ambições de Marte, de países como a Índia e os Emirados Árabes Unidos a empresas privadas como a SpaceX.

Ao cooperar com instituições espaciais internacionais e privadas, a NASA poderia enviar o CubeSats ou outras naves espaciais em pequena escala. Tal missão poderia, em teoria, funcionar como um agrimensor e uma missão científica para uma agência, ao mesmo tempo em que dobraria como um revezamento de comunicação para a NASA.

"Estamos dispostos a entreter um modo diferente", diz Meyer. “Em vez de comprar uma espaçonave e fazer x, nós na verdade apenas compramos x e deixamos outra pessoa imaginar o que fazer com ela.”

Marte 2020 está se moldando para ser uma das missões de exploração planetária mais ambiciosas da história, e poderia fornecer uma imagem sem precedentes da história, habitabilidade e viabilidade do planeta para futuras explorações humanas. Mas o jipe ​​também colecionará amostras inestimáveis ​​de material marciano, a verdadeira chave para desvendar o passado do planeta - e, no momento, ninguém sabe como vamos pegá-las.

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