Quando uma astronauta feminina põe os pés na Lua em 2024, o momento histórico representará um passo em direção a outra NASA: colocar os humanos em Marte. A mais recente missão robótica da NASA para o Planeta Vermelho, Marte 2020, visa ajudar os futuros astronautas a enfrentar essa paisagem inóspita.
Enquanto o objetivo da ciência do Mars 2020 rover é procurar sinais de vida antiga – será a primeira nave espacial a coletar amostras da superfície marciana, armazenando-as em tubos que poderiam ser devolvidos à Terra em uma missão futura – o veículo também inclui tecnologia que abre o caminho para a exploração humana de Marte.
A atmosfera em Marte é principalmente dióxido de carbono e extremamente fina (cerca de 100 vezes menos densa que a da Terra), sem oxigênio respirável. Não há água na superfície para beber também. A paisagem está congelando, sem proteção contra a radiação do Sol ou contra tempestades de poeira. As chaves para a sobrevivência serão tecnologia, pesquisa e testes.
Marte 2020 vai ajudar em todas as frentes. Quando for lançada em julho de 2020, a espaçonave carregará as mais recentes ferramentas científicas e de engenharia, que estão se juntando à medida que o rover é construído no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia. Aqui está um olhar mais atento.
Aterragem
Todo pouso em Marte oferece uma oportunidade de aprendizado. Com a Marte 2020, isso inclui o desempenho do pára-quedas e escudo térmico da espaçonave na atmosfera do planeta, e quão bem seu radar pode sentir a superfície que se aproxima. Sensores no aeroshell da espaçonave (a cápsula que envolve o rover) estudará como ele se aquece e se comporta durante a entrada atmosférica. Estes sensores de entrada, descida e aterragem Instrumentação 2 (MEDLI2) da Mars podem ajudar os engenheiros a melhorar os seus projetos de aterragem para grandes cargas como equipamentos e habitats de astronautas.
Pousar um rover como este também dá à NASA mais experiência em colocar uma espaçonave pesada na superfície de Marte; o desafio de aterrissar na fina atmosfera marciana escala-se com massa. A primeira espaçonave tripulada será titânica em comparação, levando consigo sistemas de suporte à vida, suprimentos e blindagem.
Finalmente, o Mars 2020 tem um sistema de orientação que dará um passo em direção a aterrissagens mais seguras. Chamado de Navegação Relativa ao Terreno, este novo sistema descobre onde a espaçonave está se dirigindo, capturando imagens de câmeras durante a descida e combinando pontos de referência nelas em um mapa pré-carregado. Se a espaçonave deriva em direção a terrenos perigosos, ela desviará para um alvo de pouso mais seguro.
A Navegação Relativa ao Terreno permitiu que a equipe de 2020 selecionasse um local de pouso, a Cratera Jezero, que era considerado muito arriscado para as missões anteriores. Esse tipo de orientação autônoma pode ser essencial para o pouso de humanos com segurança. Também seria útil para o pouso de equipamentos em várias gotas à frente de uma tripulação humana.
Oxigênio
Viver em Marte exigirá um suprimento constante de oxigênio, que seria caro para transportar da Terra nos volumes necessários. Um dispositivo em forma de cubo chamado MOXIE (Mars In-Oxigênio In-Situ Resource Usation Experiment) está explorando uma alternativa que economiza espaço e converte o dióxido de carbono – que constitui cerca de 96% da atmosfera marciana – em oxigênio. Embora a MOXIE seja uma demonstração em pequena escala, a esperança é que sua tecnologia possa evoluir para geradores de oxigênio maiores e mais eficientes no futuro. Isso permitiria que os astronautas criassem seu próprio ar respirável e fornecessem oxigênio para queimar o combustível necessário para devolver os humanos à Terra.
Mais importante, os descendentes da MOXIE economizariam um espaço precioso no primeiro veículo tripulado para Marte. Isso não apenas deixaria mais espaço para os suprimentos, mas também reduziria o custo e a dificuldade de chegar da Terra a Marte.
Água
Satélites que orbitam o Planeta Vermelho regularmente espiam no subsolo usando o radar, mas o satélite 2020 está carregando um radar de penetração no solo chamado Radar Imager para o Experimento Subsuperficial de Marte (RIMFAX), que será o primeiro operado na superfície marciana. Os cientistas de Marte 2020 usarão suas imagens de alta resolução para observar a geologia enterrada, como antigos leitos de lagos. Mas tal radar poderia um dia ser usado para encontrar reservas de gelo subterrâneo que os astronautas poderiam acessar para fornecer água potável. Cratera Jezero é improvável que tenha tais caches, mas muitos existem em outros lugares em Marte.
Trajes espaciais
Poeira e radiação fazem parte de todas as previsões meteorológicas de Marte. Poeira sopra em todos os lugares, aderindo a espaçonaves e cobrindo painéis solares. E porque o planeta não tem um campo magnético, como a Terra, a radiação do Sol banha a superfície marciana. As órbitas da Terra e de Marte se alinham melhor para viagens interplanetárias a cada dois anos, o que significa que os primeiros astronautas do Planeta Vermelho provavelmente resistirão a longas exposições à radiação.
Para ajudar os engenheiros a projetar trajes espaciais para proteger os astronautas dos elementos, a NASA está enviando cinco amostras de material espacial juntamente com um dos instrumentos científicos da Mars 2020, chamado Scanning Habitable Environments com Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC). Um pedaço do capacete de um astronauta e quatro tipos de tecido são montados no alvo de calibração para este instrumento. Os cientistas usarão o SHERLOC, bem como uma câmera que fotografa a luz visível, para estudar como os materiais se degradam na radiação ultravioleta. Ele será o primeiro material espacial enviado para a Mars para testes e fornecerá uma comparação vital para os testes em curso no Johnson Space Center da NASA.
Abrigo
Os seres humanos que exploram o Planeta Vermelho precisarão de mais do que bons trajes espaciais; eles vão precisar de um lugar para morar. A Mars 2020 coletará ciência que poderá ajudar os engenheiros a projetar melhores abrigos para futuros astronautas. Como o rover Curiosity e o InSight da NASA, o 2020 possui instrumentos climáticos para estudar como a poeira e a radiação se comportam em todas as estações. Este conjunto de sensores, chamado Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), é o próximo passo no tipo de ciência meteorológica que a Curiosity coleta.
Publicado em 13/06/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-06-nasa-mars-blaze-trail-humans.html
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