Pesquisa em Marte: 45 anos do lançamento da sonda Viking

 

O lançamento da sonda Viking 1, em 20 de agosto de 1975, há exatos 45 anos, marcou a primeira vez que um artefato da Terra pousou e fez experimentos em solo marciano. O evento fazia parte do Programa Viking, responsável por lançar outra sonda, a Viking 2, quase um mês depois. Ambas aterrissaram no ano seguinte, sendo responsáveis por coletar imagens, dados e realizar experimentos científicos no solo do planeta vermelho. Os aparelhos continuaram a transmitir informações para a Terra até 1982, quando um comando errado resultou na interrupção das comunicações com a primeira sonda lançada e última a ser desativada.

Lançamento da Viking 1 - Divulgação/Nasa

O legado da Viking possibilitou todo o desenvolvimento da exploração do planeta vermelho até aqui, tendo sido pioneira em vários aspectos. (Confira linha do tempo ao final do texto) O professor Alexandre Zabot, da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), ensina aos apaixonados pelas estrelas em todo o país a compreenderem os fenômenos astronômicos por meio do projeto de extensão Astrofísica para Todos. Ele observa que os experimentos realizados pelas sondas Viking naquela época foram importantes para a pesquisa do tema. “Todas seguiram mais ou menos a mesma sequência, com experimentos para detectar moléculas orgânicas, medidas de sismologia, da atmosfera; continuamos a fazer esse tipo de experimento; ela foi a precursora”, relata o professor. Ele ressalta que os aperfeiçoamentos contínuos, em especial na capacidade dos computadores, permitem que se tente passos mais ousados.

Entre esses passos está a missão Mars 2020, que lançou o Perseverance, um veículo capaz de andar sobre o planeta e que deve chegar a Marte em fevereiro de 2021.

Legado

 As descobertas das sondas incluem a detecção de moléculas orgânicas. O achado não é desprezível, como explica o professor Alexandre: “Isso era esperado, tanto que mandaram o equipamento capaz de fazer essa medida, mas poderia não ter medido nada”, pondera.

Para ele, se já tinha uma expectativa de que Marte pudesse ter abrigado vida um dia, com essa experiência somada à existência de água na forma de gelo nas calotas polares (informação que foi confirmada pelo equipamento que está em órbita), a expectativa aumentou.

Imagem da Planície Utopiana de Marte feita pela Viking 2 - Divulgação/Nasa

“Ela (a Viking 1) também foi a primeira a mandar uma imagem do solo, onde conseguimos ver as rochas, ver a areia, imagens que para nós hoje são rotina, mas na época eram um novo mundo”, acrescenta o professor.

Ele diz ainda que se você quer entender o relevo e os processos maiores que deram origem aos acidentes geográficos, as imagens em órbita são as mais adequadas. Porém, outras informações podem ser observadas a partir de imagens mais próximas. “Pela própria forma da rocha você pode saber se houve água ou não, porque a gente sabe da Terra, por exemplo, que seixos arredondados são causados por erosão, principalmente de água.”

Desafios para aterrissar

Os desafios para que a missão fosse um sucesso não foram poucos. A entrada na atmosfera e o pouso em Marte envolveu riscos. Para começar, não era possível controlar a sonda em tempo real: Marte está há 227 milhões de quilômetros da Terra. Isso significa que quaisquer comandos transmitidos a partir das antenas da Nasa, a agência espacial norte-americana, mesmo viajando à velocidade da luz, demorariam vários minutos para chegar ao planeta vermelho.

A solução, informa o professor Alexandre, foi deixar todos os comandos e movimentos a serem realizados durante a aterrissagem programados ainda na Terra. Simples, em princípio, mas um procedimento fracassado várias vezes desde a primeira tentativa de pousar em Marte, feita pelos russos com a sonda Marte 2, em 1971. “Marte tem uma atmosfera muito rarefeita, isso traz dificuldades tremendas para o pouso”, observa. “É muito complicado desenvolver a frenagem da sonda na entrada do planeta com essa característica.”

Então, para evitar que todas as horas de trabalho dos engenheiros aeroespaciais acabassem pulverizadas em vários pedaços sobre o chão marciano foi preciso lançar mão de recursos para reduzir a velocidade da sonda. Um revestimento blindado e a abertura de paraquedas fizeram isso no primeiro momento. Ao se aproximar do solo, foi a vez de retropropulsores entrarem em ação para garantir que todo o equipamento pousasse de forma suave.

Não é à toa que a aterrissagem em Marte ficou conhecida como os sete minutos de terror. “Isso é uma sequência que até hoje não está bem dominada, tivemos recentemente sondas perdidas indo para Marte ou para a Lua”, lembra Alexandre. Para completar, só alguns minutos depois é possível saber se o pouso obteve êxito. Depois disso, segue a montagem da estação e o início da operação dos instrumentos que realizarão as medições e experimentos. É só aí, também, que será possível saber se algum deles foi danificado durante a descida.

Riscos

A tudo isso se somavam os perigos impostos pelo clima. O astrofísico da Universidade de Brasília (UnB) Ivan Soares explica que Marte é assolado constantemente por tempestades de areia. “As missões soviéticas deram errado porque caíram durante tempestades como essas, por causa disso a missão mais bem-sucedida deles só durou 14 segundos”, conta. Segundo ele, só foi possível contornar esse problema pelo trabalho realizado por missões anteriores. “Tivemos a sonda Mariner 9 que mapeou o solo e o clima marciano e assim foi possível prever o melhor momento e lugar para um pouso tranquilo”, explica o pesquisador. “Então a equipe que lançou a Viking 1 teve a chance de corrigir onde ela iria pousar.”

Assista explicação do prof. Alexandre Zabot sobre as conquistas do Programa Viking:

Viver em Marte?

Esta é uma das respostas que os pesquisadores buscam. Marte é o quarto em distância do Sol – está a 227 milhões de quilômetros da estrela – e possui características muito similares à Terra.

Adriano da Silva Leonês - Arquivo pessoal/Adriano da Silva Leonês

Adriano Leonês, membro do Clube de Astronomia de Brasília, professor de ciências e especializado em ensino de ciências pela UnB, está acostumado a observar o planeta. “Da mesma forma que a escolha do melhor momento para o lançamento de uma missão ao planeta, o período perfeito para observá-lo é quando Marte e a Terra estão em máxima aproximação um do outro”, esclarece. “Com telescópios um pouquinho mais robustos conseguimos ver as falhas geológicas e as calotas polares.” A olho nu, o brilho avermelhado do astro confunde-se com o da estrela Antares, cujo nome se origina justamente da expressão “rival de marte”, para mostrar essa semelhança.

Mas é a semelhança do planeta com a Terra que o faz tão interessante para a ciência. “É um planeta rochoso e, apesar da atmosfera ser tênue, ele tem sim uma carga atmosférica que tornaria possível um organismo viver lá”, afirma o professor. As características tão próximas fazem com que muitos cientistas considerem a possibilidade real de o ser humano habitar Marte um dia e, antes mesmo disso, explorá-lo. “O interesse científico nesse planeta advém das melhorias nas missões para que se possa habitá-lo em algum momento”, avalia Adriano. 

Mosaico colorido do vulcão Olympus Mons em Marte da Viking 1 Orbiter. O mosaico foi criado usando imagens da órbita 735 tiradas em 22 de junho de 1978. - NASA/Direitos reservados

Pesquisas espaciais e tecnologia

Um benefício que a humanidade já colhe com as expedições a Marte é a tecnologia. “Entre os vários aspectos há a necessidade de miniaturizar tudo, porque você não vai levar um laboratório do tamanho de uma sala, vai ter que reduzir para uma caixa de 10 por 10 por 10 centímetros”, explica Ivan, cuja área de pesquisa inclui o uso de radiotelescópios para pesquisar as propriedades fundamentais no universo. O celular, que todos têm à mão nos dias de hoje, com componentes minúsculos que o fazem funcionar, tornou-se viável em grande parte em decorrência dos avanços da exploração espacial. Quem leu até aqui se lembra também que foi decisivo para missões como a Viking o uso de sistemas automáticos. “Um pesquisador pega uma amostra e fica anos analisando aquela amostra, mas lá no espaço não tem o pesquisador, então você tem que desenvolver o software”, explica Ivan.

Um técnico checa os instrumentos do aterrissador da Viking 1 - Divulgação/Nasa

Além disso, as pesquisas em Marte levam a desafios distintos para quem lida com sua observação do céu a partir da Terra, tanto Adriano em seus acampamentos astronômicos quanto Ivan nos laboratórios da academia. “Qualquer instrumento que você utiliza na Terra, se você liga e não funciona é só abrir para ver o que está errado e consertar. Em missões não tripuladas, não dá para fazer isso”, afirma Ivan. Portanto, acrescenta o pesquisador, os engenheiros aeroespaciais trabalham sempre com a redundância, ou seja, cada um dos componentes é enviado com uma cópia para, caso algum deles pife, haja outro para substituir. A atenção é vital também na fabricação das peças. “O processo é muito mais cuidadoso, em uma sala muito mais limpa, com uma seleção de matéria primas muito mais rigorosa”.

Para se ter uma noção, o professor levanta situações que podem acontecer em um carro comum que, depois de muito rodar, apresenta defeito em uma peça. “Muitas vezes o problema ocorre porque alguém deixou cair poeira no processo de fabricação de uma das válvulas, por exemplo”. Esse é o tipo de erro que não pode ocorrer em uma missão espacial.

A partir do século 15, os europeus se lançaram às navegações marítimas. Portugal, Espanha, Países Baixos assumiram a empreitada por razões que vão de disputas políticas a desejo de ampliar rotas comerciais, descoberta de novas fontes de recursos e disseminação da fé cristã. Mais adiante, entraram na disputa empresas privadas, como foi o caso da Companhia das Índias Orientais. Para o professor Alexandre Zabot, estamos vivendo um momento parecido com aqueles tempos.  “Nós estamos voltando a viver isso, só que desta vez não vamos conquistar a América, mas a Lua, Marte, e talvez algumas luas de outros corpos do sistema solar”, prevê. 

Ivan acredita que esse é um cenário bastante promissor. “Culturalmente os países pensam em ciência de forma distinta e, por isso, levam instrumentos diferentes para o espaço, e a gente só ganha com isso”, destaca. Nos dias atuais vemos, além dos tradicionais Estados Unidos e Rússia – que continua a trajetória iniciada pela União Soviética – países como a China, a Índia, blocos como a União Europeia e empresas a exemplo da SpaceX e da Virgin Galactic.

Missão Mars 2020

Em uma sala limpa no Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa em Pasadena, Califórnia, os engenheiros observaram o primeiro teste de direção do rover Mars 2020 da NASA em 17 de dezembro de 2019. - NASA/JPL-Caltech

 

Desde as primeiras sondas Viking,  os experimentos seguiram caminhos semelhantes, mas agora o mundo está presenciando um grande avanço com o envio da missão Mars 2020, em que um veículo rover batizado de Perseverance – capaz de andar sobre a superfície do planeta – foi enviado a Marte, em um lançamento realizado no dia 30 de julho de 2020, com previsão de chegada em 18 de fevereiro de 2021. “Nós melhoramos muito o controle, o que permitiu missões mais audaciosas, pousar uma tonelada em Marte é algo extraordinário”, diz Alexandre, referindo-se ao peso total do rover da Mars 2020.

Entre os novos feitos previstos estão a coleta e armazenamento de amostras de solo que poderão, em missões futuras, serem enviadas de volta à Terra; o sobrevoo pioneiro de um veículo com hélices, um pequeno drone; e os primeiros experimentos de geração de oxigênio, pavimentando a estrada em direção às missões tripuladas ao planeta vermelho. E assim, segue a marcha do ser humano em direção às estrelas.

A CONQUISTA DO SOLO DE MARTE

A partir da primeira tentativa de pousar em marte, o ser humano enviou 17 missões aterrissadoras. Conheça abaixo seis delas:

1971

Marte 2

Lançada em 19 de maio de 1971 pela União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS), era composta por um orbitador, que transmitiu dados sobre a superfície do planeta até 1972, e um aterrissador, que foi destruído ao chocar-se com o solo sem retornar nenhum dado. Carregava um pequeno robô chamado Prop-M, programado para andar 15 metros, parando a cada 1,5 metro para analisar o solo. Foi o primeiro objeto feito pelo homem a tocar a superfície de Marte.

1975

Programa Viking (Viking 1 e Viking 2)

O Programa Viking, da Nasa, consistia em uma missão orbitadora e aterrissadora. As sondas operaram durante vários anos, sendo as primeiras a funcionar em solo marciano. Nesse período, os orbitadores coletaram 52 mil magens e cartografaram 97% da superfície de Marte, enquanto os aterrissadores retornaram 4.500 imagens, dados da superfície, clima, atmosfera, mudanças sazonais, além de realizarem experimentos biológicos.

1996

Mars Pathfinder

Lançada em 4 de dezembro de 1996 pelos EUA, a Pathfinder inaugurou o uso de veículos rovers na superfície marciana. Os rovers Sojourner pesavam cerca de 10 kg, tinham 62 cm de comprimento, 47 cm de largura e 32 cm de altura e possuíam seis rodas. No total, a missão coletou 16 mil imagens do aterrissador e 550 dos rovers, 15 analises químicas das rochas e estudou o clima. Ao fim, cumpriu a totalidade de seus objetivos.

2003

Mars Exploration Rover A e B

A missão Mars Exploration Rovers lançou para marte em junho e julho de 2003 dois rovers maiores que os da Pathfinder, pesando 180 kg cada e podendo percorrer 100 metros em um dia marciano. As metas da missão incluíam realizar um estudo mineralógico e sobre a história do clima e da água de Marte em duas regiões que podem ter sido favoráveis ao desenvolvimento de vida: Gusev Crater e Meridiani Planum.

2011

Mars Science Laboratory (MSL)

O lançamento dessa missão aconteceu em 26 de novembro de 2011 e levou a Marte o rover Curiosity, tendo pousado em agosto do ano seguinte na cratera Gale. A sonda ainda está ativa e investiga a existência de vida em marte, o clima, a areologia, além de coletar dados para uma futura missão tripulada ao planeta vermelho.

2020

Mars2020

O lançamento da missão que levou o rover Perseverance e um pequeno helicóptero, batizado de Ingenuity, aconteceu em 30 de julho. A previsão é que a missão chegue a Marte e pouse na cratera Jezero em 18 de fevereiro de 2021. O rover está equipado com vários instrumentos, tendo entre suas missões a coleta de amostras geológicas do local. Ingenuity realizará pela primeira vez um voo programado sobre a superfície marciana.