A nave Perseverance, que deve pousar esta semana, tem como objetivo vasculhar a cratera de Jezero e coletar as primeiras rochas do planeta vermelho.
Cerca de 3,9 bilhões de anos atrás, uma rocha rebelde se chocou contra Marte, abrindo um buraco de 45 quilômetros em sua superfície. Em 18 de fevereiro, a NASA planeja pousar seu mais recente rover dentro desse poço, denominado Jezero Crater.
O objetivo é explorar uma área de Marte que já foi muito mais quente e úmida, e talvez até habitável. Espalhadas por toda a cratera estão formações geológicas sugerindo seu passado aquoso, incluindo os restos de um lago e um delta de rio. O estudo da composição dessas rochas – em uma região onde nenhuma espaçonave existiu antes – dará à NASA sua melhor chance de responder à velha questão de se alguma vez existiu vida em Marte.
“Jezero é muito especial”, diz Briony Horgan, cientista planetário da Purdue University em West Lafayette, Indiana, e membro da equipe científica da missão.
O rover de seis rodas da NASA, chamado Perseverance, irá explorar Jezero como um geólogo robótico – examinando afloramentos e, em seguida, escavando terra e rocha em um carrossel de tubos armazenados em sua barriga. Se tudo correr bem, ao final de seu primeiro ano em Marte na superfície – um pouco menos de dois anos terrestres – o rover terá viajado mais de 15 quilômetros. E terá coletado um conjunto precioso de amostras que jogará no solo marciano, onde uma futura nave espacial poderá um dia recuperá-las – a primeira tentativa de trazer rochas de Marte de volta à Terra.
Destino: Jezero
Duas outras missões chegaram a Marte neste mês. A nave espacial Hope, dos Emirados Árabes Unidos, começou a orbitar o planeta em 9 de fevereiro, seguida um dia depois pela missão chinesa Tianwen-1 – a primeira para ambas as nações. Mas o Perseverance pretende se tornar o primeiro rover a pousar desde 2012, quando a espaçonave Curiosity da NASA chegou à cratera Gale, um leito de lago seco a cerca de 3.700 quilômetros de Jezero. (Tianwen-1 está programada para enviar um rover para pousar no início de maio, e Hope continuará orbitando.) Apenas oito espaçonaves operaram com sucesso na superfície do planeta vermelho (veja “Touch Down”).
Touch Down
Apenas oito espaçonaves, começando com as duas sondas Viking em 1976, pousaram e operaram com sucesso no planeta vermelho. Perseverança está se dirigindo para uma região até então inexplorada em 18 de fevereiro.
Os cientistas estão entusiasmados com a Perseverança porque ela pode responder a perguntas sobre o passado de Marte que eles apenas imaginaram. A paisagem fragmentada e antiga de Jezero será o terreno mais antigo já explorado no planeta vermelho. “Esta região é uma parte muito antiga de Marte”, diz Vivian Sun, geóloga planetária do Jet Propulsion Laboratory em Pasadena, Califórnia, e membro da equipe científica Perseverance. “Isso é importante porque os períodos de tempo mais antigos são quando pensamos que Marte era mais habitável.”
Paisagem antiga
O objetivo do Perseverance é pousar em uma elipse de 7,7 x 6,6 quilômetros na cratera de Jezero, ao lado ou no topo do antigo delta do rio que pretende explorar.
De cerca de 4,1 bilhões a 3,7 bilhões de anos atrás, os vulcões expeliram gases na atmosfera de Marte, engrossando-a, prendendo o calor e permitindo a formação de nuvens e a chuva. A água corrente esculpiu vales de rios e encheu lagos – e os cientistas veem evidências disso na superfície hoje. Eventualmente, no entanto, Marte tornou-se mais frio, mais seco e muito mais inóspito.
Imagens tiradas por espaçonaves em órbita mostram que um rio que se formou durante este tempo fluiu através e sobre a borda oeste da cratera de Jezero. O rio deve ter carregado minúsculas partículas de sedimento varridas de muito rio acima. Ao entrar na cratera, ele jogou esse sedimento no lago, criando um delta que se espalhou para o leste. Dentro e ao redor do delta e do lago, as condições estariam propícias para que a vida microbiana prosperasse. Mais tarde, o lago foi drenado e deixou para trás a formação, agora transformada em rocha.
Minando o delta
Perseverança está indo para Jezero para explorar este antigo delta. Um dos objetivos será procurar matéria orgânica nas rochas do delta, o que pode indicar se micróbios ou outras formas de vida prosperaram na região. Na Terra, deltas como o do rio Mississippi contêm grandes quantidades de material orgânico, os restos em decomposição de plantas e outras matérias de mais longe rio acima. Se o delta de Jezero aprisionasse esse tipo de matéria orgânica, o rover poderia encontrá-lo rolando pela formação e perfurando, diz Linda Kah, geóloga da Universidade do Tennessee em Knoxville e membro da equipe científica da Perseverance.
Um passado aquoso
Bilhões de anos atrás, um rio fluiu em Jezero do oeste, derramando em um grande lago que encheu a cratera. Os sedimentos saíram do rio para formar um delta em forma de leque.
Outro lugar para procurar sinais de vida passada em Marte é ao longo das antigas margens do lago. Em particular, o Perseverance estudará um arco de rochas que corre ao longo do delta e paralelas à borda da cratera. Observações anteriores de espaçonaves em órbita sugerem que essas rochas podem ser feitas de minerais carbonáticos, que são relativamente raros em Marte, mas comuns na Terra. Carbonatos, incluindo calcário, são frequentemente associados a organismos vivos, como recifes de coral, e a fósseis que preservam organismos anteriores, como micróbios. “Carbonate excita geobiólogos como eu”, diz Kah.
Um caminho a seguir
Assim que pousar, o maior desafio do Perseverance será explorar de forma rápida e eficiente todas essas áreas-alvo e coletar amostras. A NASA reservou apenas um ano de Marte (equivalente a quase dois anos na Terra) para o Perseverance realizar sua missão inicial.
Portanto, os cientistas da equipe estão traçando rotas que o rover pode seguir logo após tocar o solo. “Muito dependerá de onde pousarmos” na área-alvo de 8 quilômetros de largura, diz Kah.
A jornada de um rover
Uma rota possível seria o Perseverance pousar no chão da cratera, viajando através e ao longo do antigo delta do rio e coletando rochas de vários locais antes de dirigir para fora de Jezero para depositar essas amostras de rocha para futuras missões trazem de volta à Terra.
Em um cenário, o Perseverance pousará no chão da cratera, bem na frente dos penhascos do delta. Os cientistas não têm certeza do que é feito o fundo da cratera, mas a rocha parece ser escura e lisa e pode ser um fluxo vulcânico. Nesse caso, coletar uma amostra será uma prioridade para os cientistas da missão: quando essa amostra eventualmente voltar à Terra, os pesquisadores serão capazes de analisá-la e obter uma data precisa para a erupção vulcânica que a criou, o que os ajudará a compreender o momento dos eventos geológicos em Jezero.
Do chão da cratera, o rover poderia subir e entrar no delta, pegando amostras ricas em argila e outras rochas. Ele poderia então atingir as rochas potencialmente ricas em carbonato, perfurando-as também e, em seguida, subir até a margem de Jezero.
Se o rover seguir essa rota, ele terá viajado mais de 15 quilômetros e coletado pelo menos 15 a 20 tubos de rochas de diferentes tipos.
Colecionador de pedras
Para obter amostras de rocha e solo, o Perseverance usará uma broca em seu braço robótico (consulte “Ferramentas para explorar”). Ele coletará duplicatas das amostras mais importantes, enchendo dois tubos com a mesma rocha. Quando o rover alcançar a borda da cratera de Jezero, ele colocará um conjunto desses tubos no chão e manterá o outro escondido em sua barriga. Isso é para garantir que haja uma coleção inicial de amostras de Marte disponíveis para uma missão futura para pegar facilmente e retornar à Terra.
Se o rover ainda estiver saudável após seu primeiro ano em Marte, ele irá da borda da cratera para as planícies vizinhas, chamadas de Nili Planum. Esta parte de sua jornada irá explorar o terreno mais antigo até então, incluindo enormes blocos de rocha desordenada que foram explodidos de dentro de Marte quando outro enorme asteróide atingiu, quase 4 bilhões de anos atrás. Essas rochas podem vir não apenas da crosta marciana, mas de uma camada mais profunda de Marte conhecida como manto – que os cientistas nunca foram capazes de olhar diretamente antes. “Eles estão apenas sentados lá, talvez por mais de três bilhões de anos, esperando que olhemos para eles”, diz Horgan.
Ferramentas para explorar
O Perseverance, do tamanho de um carro, carrega vários instrumentos para sondar a paisagem marciana. A broca que usará para coletar amostras de rocha está no final de seu braço robótico.
Também em Nili Planum, de acordo com observações anteriores, estão os restos de antigos sistemas hidrotérmicos, onde a água quente uma vez se infiltrou pela crosta marciana. Na Terra, em lugares como o Parque Nacional de Yellowstone, no Wyoming, essas áreas hidrotermais estão repletas de ecossistemas microbianos. O mesmo pode ter acontecido em Marte. Portanto, Nili Planum oferece um tipo de ambiente potencialmente habitável totalmente diferente daquele da Cratera de Jezero.
Se tudo ainda estiver indo bem nesta “missão estendida”, o Perseverance irá perfurar e coletar amostras até que os tubos acabem. Com um conjunto largado na borda da Cratera de Jezero, o resto dos tubos serão colocados em algum lugar do Nili Planum, aguardando recuperação.
O Perseverance executará outras tarefas durante seu tempo em Marte, incluindo testar o primeiro helicóptero colocado em outro mundo – como uma forma de explorar o caminho mais seguro na paisagem – e experimentar maneiras de extrair oxigênio da atmosfera marciana, como um recurso para o futuro exploradores humanos. Mas sua principal prioridade é coletar essas amostras para um eventual retorno à Terra.
A Agência Espacial Europeia e a NASA estão trabalhando em planos para duas missões necessárias para recuperar as amostras. Com lançamento não antes de 2026, eles enviariam um rover para a cratera Jezero ou Nili Planum para recuperar os tubos de amostra colocados pelo Perseverance, bem como um orbitador para dar a volta em Marte. O rover colocaria os tubos em um foguete e os lançaria na órbita de Marte, onde o orbitador os pegaria e os levaria de volta à Terra não antes de 2031.
A perseverança é a primeira etapa desse longo processo – uma etapa que os cientistas vêm antecipando há décadas. “O Perseverance será o primeiro rover a buscar a resposta para as questões pendentes que não fomos capazes de responder com outros rovers – havia vida em Marte e podemos encontrar evidências de que costumava haver vida?” diz Sun. “Estou super empolgado.”
Publicado em 17/02/2021 11h40
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