(Imagem: © MBRSC)
Um problema incômodo com os planetas é que eles são tão grandes: envie uma espaçonave para uma parte do planeta e, inevitavelmente, algumas das coisas que você aprenderá serão aplicadas apenas ali.
Essa luta é particularmente difícil quando os cientistas ponderam a atmosfera e o clima de um planeta. Por definição, esses são fenômenos globais e interagem com outros fenômenos globais de maneiras complexas.
Esse enigma é o motivo pelo qual, apesar de uma rica história de observações de naves espaciais de Marte, os cientistas ainda estão intrigados sobre como a atmosfera do planeta realmente funciona – de cima para baixo, de hora a hora e do amanhecer ao anoitecer e de volta.
Se tudo correr bem, uma missão de um país que é recém-chegado à ciência planetária em breve começará a reunir os dados que os cientistas precisam para uma compreensão verdadeiramente global da atmosfera marciana. Os Emirados Árabes Unidos (EAU) planejam lançar sua primeira espaçonave interplanetária, chamada Missão Emirates Mars ou Hope, na terça-feira (14 de julho), com decolagem programada para as 16h51. EDT (2051 GMT).
Então, a missão de US $ 200 milhões embarcará em um cruzeiro de sete meses para Marte, entrando em órbita ao redor do Planeta Vermelho no início de 2021. Espera-se que a expectativa seja observar Marte por pelo menos um ano marciano completo (um pouco menos de dois anos terrestres) como ele trabalha para entender a atmosfera marciana.
Se a espaçonave chegar com sucesso – o que a equipe sabe que é uma proposta difícil – os Emirados Árabes Unidos se tornarão a quarta ou quinta entidade a orbitar Marte, dependendo de como a linha do tempo da missão se compara à da sonda chinesa Tianwen-1, também lançada neste verão. .
Construindo sobre o legado humano da exploração de Marte
Uma dúzia de orbitadores já trabalhou em Marte antes, e Hope foi propositalmente projetado com um olho na história de meio século de espaçonave enviada a Marte. No entanto, o pessoal da missão queria evitar o risco de permanecer dentro dos limites do que outros projetos fizeram.
“Sempre aprendemos com as missões anteriores”, disse Mariam Al Shamsi, diretora do departamento de ciência espacial do Centro Espacial Mohammed bin Rashid, dos Emirados Árabes Unidos, que administra a missão Hope, à Space.com. “Não existe uma missão perfeita; portanto, toda missão que surgir aprende com as missões anteriores.” No caso de Hope, a missão aprendeu particularmente com o orbital Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) da NASA, disseram os cientistas.
“A ciência da missão é muito complementar a outras missões que foram para Marte”, disse Hessa Al Matroushi, dados e análises científicas da missão no Centro Espacial Mohammed Bin Rashid, ao Space.com. “Mas complementa-os, acrescenta mais entendimento às lacunas que foram mostradas.”
Para alcançar esse equilíbrio, os engenheiros e cientistas que lideravam a missão precisavam entender o escopo da exploração de Marte até o momento, o que significava consultar a comunidade científica de Marte. Após esse processo, os líderes do Hope concluíram que o ambiente era o local ideal para encontrar aquele ponto ideal.
Depois, passou a projetar a própria espaçonave.
“Você não deseja enviar duas naves espaciais que medem as mesmas coisas, por mais importantes que sejam”, disse Bruce Jakosky, cientista do projeto da missão Hope e principal investigador da MAVEN, ao Space.com. “O que há de novo é fazer medições que antes não percebíamos que precisavam ser feitas antes e, nesse sentido, ele se baseia em tudo o que veio antes.”
No caso de Hope, o pessoal da missão percebeu que, usando instrumentos semelhantes aos da MAVEN e outras naves espaciais, mas colocando a espaçonave em uma órbita completamente única, a missão seria capaz de resolver algumas questões cruciais sobre a atmosfera marciana.
Uma atmosfera de esperança
A sonda Hope carrega três instrumentos: espectrômetros ultravioleta e infravermelho, além de um gerador de imagens sensível à luz óptica e ultravioleta. Esses instrumentos são acondicionados em uma espaçonave que atinge 3.000 libras. (1.350 kg) e levará cerca de sete meses para chegar a Marte, onde se concentrará na fina atmosfera do planeta vermelho, dominada por dióxido de carbono.
Embora os cientistas tenham obtido dados atmosféricos de uma série de naves espaciais antes, Hope traz algo novo à mesa: orbita sobre o equador do planeta. “Nossa singularidade vem da órbita”, disse Al Shamsi. Essa órbita é o que dá à sonda sua capacidade de ver como as condições na atmosfera mais baixa mudam ao longo do tempo em Marte.
“O que essa missão faz é fornecer uma compreensão completa da atmosfera marciana ao longo do dia”, disse Sarah Al Amiri, líder científica da missão e ministra de Estado dos Emirados Árabes Unidos em ciências avançadas, durante uma entrevista coletiva realizada em 9 de julho. “Portanto, abrange todas as regiões de Marte em todos os horários locais em Marte, e esse é um entendimento abrangente que preenche a lacuna de mudanças ao longo do tempo em diferentes estações de Marte ao longo de um ano inteiro”.
Mas a Hope estudará toda a atmosfera, não apenas a atmosfera mais baixa, onde o clima se desenrola. Em particular, ajudará os cientistas a entender o que ocorre em uma camada chamada termosfera, que fica entre a atmosfera superior e inferior, a cerca de 100 a 200 quilômetros acima. Aqui, o gás é influenciado pelo que está acontecendo, tanto perto da superfície de Marte quanto na atmosfera superior.
“A termosfera é uma espécie de ponto de transição entre a atmosfera superior e a inferior”, disse Fatma Lootah, gerente de ciência dos instrumentos da Hope, ao Space.com. “Portanto, é muito interessante analisar o que está acontecendo lá”. Em particular, os cientistas querem que os dados de Hope os ajudem a conectar o que acontece nas atmosferas superior e inferior, em vez de olhar as camadas isoladamente.
Mais potencial científico
que, se a sonda vencer as probabilidades e chegar com sucesso ao Planeta Vermelho, também ajudará muitas outras pesquisas.
Parte disso está nos objetivos principais da missão. Por exemplo, a órbita de Hope também posicionará a sonda para fotografar regularmente a bolha difusa de hidrogênio que sai do planeta. MAVEN viu a estrutura quando ela estava chegando, mas não conseguia visualizar a bolha regularmente.
“Essas fotos são muito legais de se ver”, disse Lootah. “Eles são como um tipo de auréola brilhante ao redor do planeta. Portanto, são muito bonitos de ver, e estou realmente empolgado ao ver essas imagens surgirem”.
Essas imagens também podem ajudar os cientistas a entender como Marte está perdendo sua atmosfera. Uma vez, antes que o Planeta Vermelho estivesse tão vermelho, ele tinha uma atmosfera espessa e úmida como a da Terra, mas agora se foi. E ainda assim, a atmosfera se afasta lentamente do cabo gravitacional do planeta, flutuando no espaço para formar esse halo.
E, claro, há o fato usual da ciência: que mesmo os melhores cientistas não podem prever as complexidades de um planeta. “Toda missão, todo novo instrumento que voamos, descobriu coisas que nem sabíamos perguntar”, disse Jakosky. “Você projeta uma missão para fazer medições para responder a algumas perguntas específicas e projeta os instrumentos para que eles possam fazer as medições que você deseja obter. Com a maioria das missões científicas, e certamente com as missões de Marte, desde o no começo, acho que todo mundo ficaria decepcionado se isso fosse tudo o que obtivemos ”
Uma oportunidade potencial para essas descobertas surpresas é de eventos aleatórios, como tempestades de poeira. “Eu também acho que o mais emocionante é quando você obtém algo interessante nos dados que você não esperava, e os chamamos de eventos episódicos”, disse Lootah. “É muito empolgante de ver, e como vai cobrir uma grande quantidade do planeta, poderemos ver mais eventos episódicos. Portanto, isso também é algo pelo que esperar”.
Mesmo os dados que os cientistas esperam ver acabarão apoiando descobertas além dos limites da missão Hope, enfatizou Al Matroushi, dizendo que os Emirados Árabes Unidos decidiram propositalmente disponibilizar todos os dados de Hope ao público por esse motivo.
“A missão foi desenvolvida para nossos objetivos, mas os dados podem ser usados para responder a muitas questões científicas”, disse ela. “Eu ficaria muito satisfeito e animado em ver que tipo de pesquisadores científicos serão capazes de extrair os dados que a missão fornecerá”.
Mais do que isso, os cientistas do Hope esperam simplesmente poder trabalhar com dados de sua própria espaçonave pela primeira vez depois de anos praticando dados de outras missões e dados hipotéticos, disse Lootah. “Eu acho que vai ser um sentimento surreal”.
É também por isso que o lançamento em 14 de julho não é o principal evento da equipe. “Acho que as pessoas estão empolgadas com o lançamento, e todos nós estamos”, disse Al Matroushi. Mas o lançamento empalidece em comparação com a chegada a Marte em fevereiro de 2021. “Ver a primeira imagem da sonda, seria o momento mais emocionante, porque é aqui que o nosso trabalho começa”.
Publicado em 13/07/2020 12h47
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