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Missão Mars 2020

Física

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Missão Mars 2020 é o nome da expedição espacial, por meio de um veículo não tripulado, destinada a investigar sinais da possível existência de vida microbiana no passado de Marte. O rover Perseverance pousou em Marte no dia 18 de fevereiro de 2021 para coletar imagens e realizar análises de amostras do solo marciano.

Veja também: Sonda Parker – a sonda que quase “tocou” o Sol

Quais são os objetivos da Missão Mars 2020?

Os principais objetivos da Missão Mars 2020 são:

  • buscar por ambientes no solo de Marte que no passado foram capazes de suportar a vida;
  • procurar sinais de vida microbiana antiga em rochas capazes de preservar sinais de vida antiga;
  • coletar amostras de rochas e do solo marciano;
  • testar a produção de oxigênio pela atmosfera de Marte.
Concepção artística do rover Perseverance [1]
Concepção artística do rover Perseverance [1]

Linha do tempo da Missão Mars 2020

A Missão Mars 2020 foi dividida nas seguintes etapas:

  • atividades pré-lançamento;
  • lançamento;
  • aproximação;
  • entrada, descida e pouso;
  • checagem de instrumentos e primeiros movimentos;
  • operações de superfície.

Vamos descobrir o que ocorreu e tem ocorrido em cada uma dessas etapas?

→ Atividades pré-lançamento

De modo a definir quais equipamentos seriam desenvolvidos para explorar a superfície de Marte, a Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) publicou um edital para que cientistas do mundo todo pudessem contribuir com ideias e projetos relacionados à investigação de vida antiga no Planeta Vermelho. Essa etapa do planejamento foi fundamental para definir claramente os objetivos da missão e durou entre setembro de 2013 e julho de 2014.

Nos anos seguintes, o projeto do foguete foi desenvolvido com empresas privadas e centros de pesquisa; o local de pouso foi definido, e, após cinco anos de estudos, em meio a 60 candidatos, os cientistas escolheram a cratera de Jezero para o pouso.

O motivo da escolha é simples: Jezero já foi, há 3,5 bilhões de anos, permeada por rios e lagos, os quais podem ter abrigado vida. Por esse motivo, o robô Perseverance foi desenvolvido para analisar rochas e o solo da região em busca de sinais de vida antiga.

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→ Lançamento

O Perseverance é um robô operado remotamente e seu principal objetivo é procurar indícios de vida antiga na superfície de Marte. Ele foi lançado a bordo de um foguete do tipo Atlas V-541, no dia 30 de julho de 2020, e pousou em Marte no dia 18 de fevereiro de 2021.

Veja também: Mitos e verdades sobre a chegada do homem à Lua

→ Aproximação

A bordo do foguete Atlas V-541, Perseverance deixou a Terra a uma velocidade de 39.600 km/h e, então, foi dada a largada para a longa fase de cruzeiro da Missão Mars 2020. A viagem até Marte teve a duração de quase sete meses. Durante esse tempo, Perseverance percorreu uma distância de aproximadamente 480 milhões de quilômetros, e os engenheiros da Nasa ajustaram a rota da espaçonave sempre que necessário, garantindo um pouso tranquilo na cratera de Jezera.

Representação artística dos estágios de cruzeiro, cápsula, estágio de descida, rover e escudo térmico. [2]
Representação artística dos estágios de cruzeiro, cápsula, estágio de descida, rover e escudo térmico. [2]

→ Entrada, descida e pouso

A entrada do rover Perseverance em Marte foi a etapa mais delicada e mais curta de toda a missão. O rover entrou na atmosfera de Marte a aproximadamente 20.000 km/h e, então, foi cuidadosamente programado para se orientar de modo que seu escudo térmico o protegesse do grande aquecimento provocado pelo atrito com a fina atmosfera de Marte. Durante esse processo, esse escudo térmico atingiu temperaturas próximas de 1300 ºC.

O escudo térmico também foi responsável por frear a espaçonave, fazendo com que sua velocidade fosse reduzida a apenas 1600 km/h. Nesse momento, um grande paraquedas supersônico, de 21,5 m de diâmetro, foi aberto, reduzindo a velocidade de Perseverance a aproximadamente 320 km/h. Nesse ponto, ele se livrou do módulo de entrada e ligou seus motores contra o solo, a 2100 m de altura.

O estágio de descida foi o último módulo a se desprender do rover. Isso só aconteceu a uma altura de 20 m do solo de Marte, quando o conjunto se movia a uma velocidade de cerca de 2,7 km/h. Nesse momento, o rover foi suspenso por um sistema de cabos e, então, levado lentamente até o chão. No instante em que o rover detectou o solo, o estágio de decida ativou sua propulsão e foi lançado para longe da região de pouso do rover, de modo a evitar uma colisão entre eles.

Rover Perseverance e módulo de descida tocando o solo de Marte. [3]
Rover Perseverance e módulo de descida tocando o solo de Marte. [3]

O mais incrível de tudo é que todo o processo de pouso levou cerca de sete minutos. Pode parecer pouco, porém esses minutos ficaram conhecidos como os “sete minutos do terror”, uma vez que todos os sinais emitidos pelo rover só chegaram a Terra 11 minutos depois. Por esse motivo, quando  a confirmação de pouso foi recebida, o rover já havia pousado em Marte, de forma completamente autônoma. A impossibilidade de sincronização, aliada ao fato de que somente 40% das sondas enviadas a Marte conseguem pousar em seu solo, criou uma enorme expectativa em toda a comunidade científica internacional.

Ingenuity e o primeiro voo em outro planeta

O helicóptero Ingenuity marcou a história da exploração espacial ao realizar com sucesso o primeiro voo motorizado em outro planeta. O voo ocorreu de forma completamente autônoma, uma vez que a comunicação entre a Terra e Marte pode levar entre 5 e 20 minutos, de acordo com a distância entre os dois planetas.

Primeiro voo do helicóptero Ingenuity [4]
Primeiro voo do helicóptero Ingenuity [4]

Ingenuity pousou em Marte acoplado à sonda Perseverance e enfrentou uma grande quantidade de desafios técnicos para poder realizar a façanha de se elevar a 3 m do solo marciano e voar por 30 segundos. O que para muitos pode parecer pouco é, na verdade, uma enorme conquista para os astrônomos, pois agora sabemos que é possível voar, mesmo nas condições extremas que a atmosfera de Marte oferece.

Além de ter uma densidade muito baixa, isto é, ser extremamente rarefeita, a atmosfera de Marte é muito fria (podendo chegar a – 90 ºC), por isso os engenheiros da Ingenuity precisaram garantir que o drone, que se abastece de energia solar, fosse capaz de se manter aquecido a 7 ºC o tempo todo. Além disso, suas hélices precisavam girar a pelo menos 2500 rpm para que o drone de 1,8 kg fosse capaz de se sustentar.

Créditos das imagens

[1] NASA/JPL-Caltech (reprodução)

[2] NASA/JPL-Caltech (reprodução)

[3] NASA/JPL-Caltech (reprodução)

[4] NASA/JPL-Caltech (reprodução)

 

Por Rafael Helerbrock
Professor de Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

HELERBROCK, Rafael. "Missão Mars 2020"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/missao-mars-2020.htm. Acesso em 25 de julho de 2021.

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