A NASA deve lançar seu próximo veículo espacial para Marte em 30 de julho. Vem aí uma nova e empolgante fase na exploração humana do Planeta Vermelho. Aqui está o que você precisa saber sobre o veículo espacial Perseverance e por que é a nossa melhor aposta até o momento para encontrar evidências de vida em Marte.

Quando o Perseverance pousar em Marte em fevereiro de 2021, supondo que tudo corra bem com a viagem, o veículo espacial será o quinto a chegar ao Planeta Vermelho, depois de seus predecessores Sojourner, Spirit, Opportunity e Curiosity. O Perseverance é o rover mais avançado da NASA até agora, mas, para ser justo, ele é fortemente inspirado no Curiosity, que está dando um rolê por Marte desde 2011.

“O Perseverance é essencialmente a versão 2.0 do Curiosity”, disse Kenneth Farley, cientista do projeto Mars 2020 e geoquímico da Caltech, ao Gizmodo.

O lançamento do Perseverance no topo de um foguete Atlas V da Base da Força Aérea de Cabo Canaveral está marcado para 30 de julho às 7h50 na hora local (8h50 no horário de Brasília). A NASA está conseguindo realizar a missão Mars 2020 apesar da pandemia de COVID-19 (o mesmo não pode ser dito em relação à ExoMars, infelizmente). Esta é uma ótima notícia, dada a janela de lançamento limitada para Marte, que acontece uma vez a cada 26 meses.

Instrumentos científicos no Perseverance. Imagem: NASA / JPL-Caltech

Após sua viagem de sete meses ao Planeta Vermelho, o veículo espacial pousará na cratera Jezero — o local de um antigo lago e de um antigo delta de rio.

O veículo espacial de US$ 2,7 bilhões passará os próximos dois anos procurando por sinais de vida microbiana antiga, analisando a geologia e o clima do planeta, estudando rochas e sedimentos, lançando um helicóptero (sim, um helicóptero!), fazendo demonstrações de tecnologia para futuras missões e coletando e armazenando amostras para uma futura missão de recuperação, entre outros objetivos da missão.

Mas, como demonstraram os rovers anteriores, essa missão, gerenciada pelo Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, provavelmente durará mais do que os dois anos planejados.

Um veículo para todo tipo de terreno marciano

O Perseverance tem aproximadamente o mesmo tamanho do Curiosity, medindo 3 metros de comprimento, 2,7 m de largura e 2,2 m de altura. Com 1.025 kg, ele é 126 kg mais pesado que o Curiosity. Para energia, o rover está equipado com um Gerador Termoelétrico por Radioisótopos Multi-Missão (MMRTG), que produz energia elétrica térmica a partir do decaimento natural do plutônio-238.

O rover é equipado com seis rodas, cada uma com seu próprio motor, e 48 travas, o que deve proporcionar excelente tração. Os pares de rodas dianteiro e traseiro têm seus próprios motores de direção, permitindo que o Perseverance rode 360 ​​graus sem precisar ir para frente ou para trás. As pernas “permitirão que o rover dirija sobre rochas na altura dos joelhos, com 40 centímetros de altura”, de acordo com a NASA.

O design da roda do Curiosity em comparação com a do Perseverance. Além de serem um pouco maiores, as rodas Perseverance têm o dobro de ranhuras, que são levemente curvadas, em vez de seguirem o padrão chevron. Imagem: NASA / JPL-Caltech

“Uma mudança aparentemente pequena, mas importante, é um novo design de roda, que deve evitar ‘furos’ como os encontrados pelo Curiosity ao atravessar terrenos com pequenas rochas pontiagudas e pontiagudas”, escreveu Morten Bo Madsen, cientista do projeto Mars 2020 e astrofísico do Niels Bohr Institute, em um e-mail para o Gizmodo. “As novas rodas têm uma largura ligeiramente reduzida, e a ‘ranhura’ é mais grossa e robusta.”

A missão Perseverance também incluirá um “processador adicional para permitir que o rover se locomova de modo autônomo para mais longe e mais rápido e adote um recurso que permita à sonda navegar até um ponto seguro de aterrissagem durante o pouso”, disse Farley.

Essa última habilidade é importante, disse ele, porque significa que a NASA pode pousar ao lado de afloramentos rochosos perigosos. Ao chegar, o Perseverance já estará localizado próximo a alvos científicos interessantes, “sem ter que fazer uma longa jornada até eles saindo de uma zona de pouso sem perigo”, disse Farley.

O Perseverance também será mais eficiente que seus antecessores.

“Coletar amostras da superfície e analisá-las dentro do veículo espacial leva tempo”, explicou Svein-Erik Hamran, cientista do projeto Mars 2020 e pesquisador da Universidade de Oslo, em um e-mail para o Gizmodo. “O Perseverance possui instrumentos de sensoriamento remoto e de proximidade que aceleram a coleta de dados e aumentam a velocidade do rover”, disse Hamran, acrescentando que “o Perseverance cobrirá uma área maior do que a percorrida pelos rovers anteriores”.

Na velocidade máxima, espera-se que o rover viaje a 4,2 cm por segundo, ou 152 metros por hora. Para os “padrões de veículos terrestres, o Perseverance é lento”, disse a NASA. “Para os padrões de veículos marcianos, no entanto, ele tem um desempenho fora de série.”

O sistema de suspensão do rover, chamado de “rocker-bogie”, permitirá atravessar terrenos irregulares. O veículo espacial foi projetado para suportar inclinações de 45 graus sem cair, o que é impressionante, mas a NASA não planeja deixá-lo ir além de um ângulo de 30 graus.

Câmeras, radar e até um helicóptero

Uma seleção das 23 câmeras do rover Mars da NASA em 2020. Imagem: NASA / JPL-Caltech

Um total de 23 câmeras diferentes foram incluídas na missão Mars 2020, incluindo nove câmeras de engenharia, sete câmeras científicas e sete câmeras para a fase de entrada, descida e aterrissagem. Esta missão tem uma variedade impressionante de olhos e ouvidos, incluindo um par de microfones.

A Mastcam-Z tira fotos panorâmicas, estereoscópicas e com zoom do Planeta Vermelho (a Mastcam do Curiosity não tinha zoom, daí o “Z” no nome desta versão).

Esta câmera ajudará na navegação do veículo espacial, mas também será usada pelos cientistas da missão para, por exemplo, identificar a mineralogia da superfície. A SuperCam do veículo espacial, além da imagem normal, será usada para “identificar a composição química de rochas e solos, incluindo sua composição atômica e molecular”, de acordo com a NASA.

Representação do rover Perseverance usando seu Instrumento Planetário para Litoquímica por Raios-X (PIXL) para analisar uma rocha na superfície de Marte. Imagem: NASA / JPL-Caltech

Usando o Analisador da Dinâmica Ambiental de Marte (MEDA), o rover medirá a velocidade e a direção dos ventos, a pressão do ar, a umidade e o tamanho das partículas de poeira.

Um espectrômetro de fluorescência de raios- X chamado PIXL analisará elementos químicos em escalas finas, enquanto um espectrômetro a laser ultravioleta chamado SHERLOC fornecerá imagens microscópicas da superfície marciana.

O RIMFAX — um radar de penetração no solo — permitirá aos cientistas analisar a área imediatamente abaixo do veículo espacial e estudar sua composição geológica.

“Pela primeira vez, um veículo espacial de Marte terá a capacidade de olhar para o subsolo de Marte”, disse Hamran. “A superfície de Marte está obscurecida por uma camada de poeira, e agora poderemos olhar e ver o que está por baixo.”

Impressão artística do Perseverance e do Ingenuity (frente). Imagem: NASA / JPL-Caltech

O Perseverance também levará um helicóptero chamado Ingenuity, no que deve ser o primeiro voo controlado de uma aeronave em outro planeta. O Ingenuity é um tipo de projeto de prova de conceito, e espera-se que apenas faça um pequeno número de testes de voo curtos. Se tudo correr bem, no entanto, ele pode abrir caminho para projetos aéreos mais ambiciosos em Marte.

O veículo também tentará produzir oxigênio a partir do dióxido de carbono atmosférico, como parte do Experimento de Utilização de Recursos In-Situ de Oxigênio de Marte (MOXIE).

O sucesso desse experimento seria um bom sinal para exploradores futuros, como a NASA explicou em um comunicado recente: “É um gerador de oxigênio chamado MOXIE, projetado para converter dióxido de carbono — que constitui cerca de 96% da atmosfera marciana — em oxigênio respirável. Essa tecnologia pode evoluir para geradores de oxigênio maiores e mais eficientes no futuro, que permitiriam aos astronautas criar seu próprio ar para respirar e fornecer oxigênio para queimar o combustível de foguete necessário para levar os seres humanos de volta à Terra.”

Embalando amostras para viagem

Um dos aspectos mais intrigantes e cientificamente promissores do Mars 2020 é o Sistema de Armazenamento de Amostras (SCS). Para esta parte da missão, o Perseverance vai coletar amostras de rocha e solo dentro da cratera Jezero, colocá-las em vários pequenos recipientes e jogá-las na superfície marciana para uma missão futura de recuperar e trazer de volta à Terra.

“As amostras marcianas trazidas para a Terra seriam investigadas por uma enorme diversidade de tópicos e esclarecerão a possibilidade de vida em tempos remotos em Marte, o intrigante clima mais quente e úmido do planeta quando era jovem e a evolução geoquímica de um planeta amplamente semelhante à Terra que permaneceu pouco alterado desde 3,5 bilhões de anos atrás”, disse Farley. “Para mim, responder a essas perguntas com a certeza que poderemos obter com laboratórios terrestres é o aspecto mais empolgante da missão.”

Como Madsen explicou ao Gizmodo, os primeiros vestígios de vida na Terra parecem ter sido apagados por processos geológicos e pela propagação da própria vida, mas isso pode não ser o caso em Marte. Consequentemente, ele está “particularmente intrigado com a perspectiva de que as amostras sejam trazidas de volta potencialmente com traços de vida muito mais antigos e talvez mais primitivos do que qualquer coisa que conhecemos na Terra e que possam nos dizer sobre como a vida se origina quando o ambiente permite.”

Representação artística do Perseverance e os armazenamentos de amostras deixados na superfície. Imagem: NASA / JPL-Caltech

O SCS é um dos principais objetivos da missão Perseverance, e é por isso que os instrumentos do rover são voltados para o reconhecimento. Como Madsen disse ao Gizmodo, suas ferramentas ajudarão a equipe científica a encontrar amostras em potencial no contexto em que se formaram originalmente.

“Em vez de um ‘Laboratório de Ciências’ embutido como no Curiosity, o Perseverance possui um sistema de aquisição e manuseio de amostras intrincado e extremamente complexo, que pode selecionar núcleos de perfuração, colocá-los em recipientes adequados, capturar imagens deles, selá-los e prepará-los para serem deixados em grupos na superfície para que um outro rover os colete”, disse Madsen ao Gizmodo.

O que nos leva à própria cratera Jezero — um local aparentemente perfeito para o Perseverance desempenhar suas funções. Localizada ao norte do equador marciano, essa depressão de aproximadamente 48 km de largura já foi preenchida com água, alimentada por um delta do rio.

Se a vida primitiva existisse em Marte alguns bilhões de anos atrás, ela poderia muito bem estar em um lugar como este. Consequentemente, o Perseverance buscará restos orgânicos fossilizados e outras assinaturas biológicas em potencial que datam de 3 bilhões a 4 bilhões de anos atrás.

Mas teremos que esperar até fevereiro de 2021 e passar pelos terríveis “7 minutos de terror” durante a entrada atmosférica antes que esta missão comece. Boa sorte e boa viagem, Perseverance.