A missão dará o próximo salto na ciência espacial , procurando por sinais de vida passada no planeta vermelho. Não os marcianos da ficção científica dos quadrinhos, mas, em vez disso, micróbios antigos que podem ter vivido nos rios, lagos e pântanos de Marte bilhões de anos atrás.
Este local de pouso cientificamente importante dentro da cratera de Jezero foi selecionado pela NASA após uma apresentação de Briony Horgan, professor associado de ciência planetária da Purdue University, que é membro da equipe científica Perseverance. Horgan conduziu um estudo da mineralogia do local, que produziu um dos principais resultados que contribuíram para sua seleção. Ela também fez parte da equipe que projetou a câmera que será os olhos científicos do Perseverance.
A missão
A missão principal do rover Perseverance é procurar sinais de vida passada em Marte. Horgan e seus colegas abordam o trabalho como detetives forenses, em busca de pistas e evidências literalmente microscópicas.
Qualquer vida que já existiu no planeta vermelho teria deixado para trás pistas químicas que os cientistas esperam que ainda possam ser encontradas na rocha.
"O objetivo desta missão é procurar sinais de vida antiga em Marte e, em seguida, também coletar amostras para um futuro retorno à Terra", diz Horgan. “É possivelmente a única chance que teremos de fazer as duas coisas, especialmente o retorno da amostra. É muito difícil de fazer e é caro.
"Sabemos que poderíamos ter apenas esta chance de fazer isso, e foi difícil selecionar o local. Se tivéssemos que escolher apenas um local na Terra para reunir todos os dados sobre toda a história do planeta - bem, onde seria você vai? Mas achamos que a cratera de Jezero é o melhor local para procurar evidências de que existiu vida em Marte, se é que alguma vez existiu. E o que encontrarmos nos ajudará a saber mais sobre se estamos ou não sozinhos no Universo".
A NASA planeja enviar uma missão de retorno na próxima década para recuperar as amostras, que serão armazenadas no Perseverance.
"Trazer amostras de Marte seria incrível", diz Horgan. "Não seria apenas um feito de engenharia recuperar as amostras e devolvê-las, mas seria a primeira vez que teríamos amostras trazidas de outro planeta para a Terra. Isso seria bastante histórico".
O Vagabundo
O primeiro Mars rover, o diminuto Sojourner do tamanho de um micro-ondas, pousou no dia 4 de julho de 1997. O público americano achou o rover fascinante - possivelmente até adorável - e a Hot Wheels logo começou a produzir um popular modelo de brinquedo da nave.
O Perseverance, do tamanho de um carro, o quinto rover de Marte da NASA, mais do que compensa em capacidade científica o que falta em fofura de brinquedo. É o maior e mais pesado rover e contém um conjunto futurístico de tecnologias. Tem lasers para vaporizar rochas (para que os cientistas possam ver os comprimentos de onda da luz produzidos para entender a composição química), capacidades de direção autônoma para que possa se mover acima da velocidade de um rastreamento para o próximo local de pesquisa, exercícios para coletar amostras do tamanho de lápis , um sistema robótico interno para coletar e armazenar as amostras, um sistema de teste para criar oxigênio respirável da atmosfera de Marte. E, como o falecido Steve Jobs poderia dizer, mais uma coisa: um drone semelhante a um helicóptero, que tentará voar em uma atmosfera que é 100 vezes mais fina do que a da Terra.
Mas, para a equipe de ciência, a atenção estará em um braço robótico de 2,10 metros no exterior do veículo espacial; na extremidade do braço está um conjunto de instrumentos do tamanho de um cortador de grama.
"Este braço robótico é realmente o carro-chefe", diz Horgan. "Podemos colocá-lo com precisão milimétrica, o que é incrível. E no braço estão esses microscópios incríveis que podemos usar para mapear minerais e materiais orgânicos em escala muito fina".
No topo do mastro do rover está uma câmera de lente dupla especial, Mastcam-Z, pela qual Horgan tem uma afinidade especial porque ela faz parte da equipe que a projetou e ajudará a operar a câmera em Marte.
A câmera tem capacidade de zoom forte o suficiente para ser usada para ver uma mosca na extremidade de um campo de futebol. A câmera pode gravar imagens coloridas, em 3-D e em vídeo. É preciso o suficiente para que os cientistas possam usá-lo para análises composicionais do terreno circundante.
"Nós podemos realmente fazer uma espectroscopia realmente simples olhando para a dependência do comprimento de onda da luz solar refletida nas rochas para ajudar a identificar suas impressões digitais minerais", diz Horgan.
O local de pouso
O Perseverance deve pousar em um local específico ao norte do equador marciano em uma cratera de 28 milhas de largura chamada Jezero, um local selecionado por uma equipe científica. O local é atraente porque acredita-se que a cratera já tenha contido um lago do tamanho do Lago Tahoe.
"Se você olhar para o local, poderá ver a evidência de um grande canal de rio que leva à cratera, criando um delta onde entra em um lago e um segundo grande canal de rio que sai da cratera", diz Horgan. "Este local de pouso é empolgante porque temos evidências realmente claras de que este antigo lago existiu, que teve água líquida persistente por um tempo suficiente para criar este antigo delta e que havia fluxo de água suficiente para transbordar do outro lado para criar o canal de escoamento. Isso sugere que o lago era um ambiente estável e de longa vida que poderia ter sido habitado por uma vida microbiana antiga".
O rover tentará pousar na borda da cratera perto do delta para que possa explorar as duas paisagens. O local de destino é conhecido como "elipse de pouso".
"A elipse de pouso para Marte 2020 é de cerca de 7 por 9 quilômetros [4,4 por 5,6 milhas], o que é realmente muito pequeno. Se você pensar em até 17 anos atrás, quando enviamos dois robôs, Spirit e Opportunity, para Marte , a elipse de pouso deles tinha cerca de 100 quilômetros de comprimento para cada um deles. Então, ficamos muito bons em localizar nosso pouso ", diz ela.
A ciência
Para esta missão a Marte, os cientistas estão procurando por sinais de vida passada em busca de bioassinaturas, que são pistas de que uma vez existiu vida lá. As bioassinaturas podem variar de algo tão pequeno como isótopos específicos ou produtos químicos produzidos por seres vivos, como o colesterol, até algo muito maior, como fósseis microscópicos.
"Um osso de dinossauro é um exemplo de bioassinatura que encontramos em rochas antigas da Terra", diz Horgan. "Eu adoraria encontrar evidências de que os dinossauros já vagaram por Marte, mas, em vez disso, vamos procurar bioassinaturas de micróbios do tamanho de bactérias".
É aqui que as amostras armazenadas no Perseverance entram em ação. O plano é para uma missão separada, a ser feita em parceria com a Agência Espacial Europeia, para retornar a Marte e recuperar as amostras.
“Assim que as amostras estiverem de volta à Terra, podemos usar ferramentas muito mais poderosas, como microscópios eletrônicos de varredura, para confirmar se essas bioassinaturas foram criadas por micróbios”, diz ela.
"Como parte do nosso trabalho para avaliar Jezero durante a seleção do local, liderei uma equipe para estudar a mineralogia dos depósitos do lago. E obtivemos alguns resultados realmente interessantes".
Horgan e seus colegas descobriram evidências de carbonatos ao redor da margem do antigo lago, no que Horgan descreve como um "anel de banheira". O anel de carbonatos ocorre exatamente onde as antigas linhas costeiras e praias para o lago são previstas, então a equipe propôs que eles se formaram na beira do lago.
Na Terra, os carbonatos são conhecidos por duas coisas. Um, eles indicam que o local onde são encontrados já continha água. Em segundo lugar, eles formam sedimentos que geralmente são ricos em fósseis.
"Isso é realmente emocionante porque é exatamente o tipo de lugar que você iria procurar por bioassinaturas microbianas de um lago na Terra. Quando esses minerais precipitam para fora da água, eles podem prender qualquer coisa, incluindo micróbios e materiais orgânicos", diz ela. "Portanto, temos trabalhado muito na equipe para tentar planejar como vamos explorar este site".
O pouso
“A aterrissagem é sempre muito estressante porque você basicamente envia seu valioso rover, no qual passou muitas horas pensando e trabalhando, em uma bola de fogo gigante para atingir a superfície de um planeta”, diz ela. "A bola de fogo se forma porque o rover entra na atmosfera de Marte a 21.000 km / h, gerando um enorme envelope de plasma ao redor do rover. Não é possível obter sinais de rádio através da bola de fogo de plasma. Leva sete minutos para o rover descer à superfície desde quando entra na atmosfera.
"Mas também leva sete minutos para o sinal de rádio voltar para a Terra. Então, quando recebemos o sinal de que o rover atingiu a atmosfera, ou ele está realmente na superfície do planeta indo bem ou caiu na superfície. Você simplesmente não sabe, então estaremos esperando ansiosamente para obter o primeiro sinal de volta do veículo espacial para saber que ele pousou em segurança. É por isso que chamamos isso de sete minutos de terror".
O futuro
"Uma das melhores coisas sobre uma missão a Marte como esta é que é uma grande oportunidade para os alunos se envolverem. Tenho alguns alunos de pós-graduação que estão ajudando na análise do local de pouso da equipe e ajudarão a operar o rover em Marte, "Horgan diz. "Estamos planejando ter alunos de graduação em Purdue também trabalhando no processamento e análise de dados do rover".
Às vezes, o trabalho com os alunos inclui trabalho de campo em locais na Terra que podem se assemelhar ao terreno de Marte, que os cientistas chamam de ambiente analógico. Por exemplo, em setembro de 2019 Horgan, Ph.D. o estudante Bradley Garczynski e uma equipe de pesquisa viajaram oito horas de Istambul, Turquia, até um lago profundo, o Lago Salda. O lago tem carbonatos e micróbios fossilizados na forma de estromatólitos, exatamente do tipo que os cientistas de Marte esperam encontrar na cratera de Jezero.
"É assim que treinamos o futuro da ciência planetária. Nós os trazemos para a missão e, daqui a alguns anos, eles podem se tornar líderes de missão", diz Horgan.
Como Marte 2020 ajudará a trazer parte do planeta vermelho de volta à Terra
Fornecido pela Purdue University
Fonte: Phys News / por Steve Tally, Purdue University / 06-02-2021
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