setembro 25, 2022

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Em Marte, o ano da surpresa e descoberta do rover e helicóptero da NASA

Em Marte, o ano da surpresa e descoberta do rover e helicóptero da NASA

Há um ano, o rover Perseverance da NASA estava acelerando para colidir com Marte, aproximando-se de seu destino após uma jornada de sete meses e 290 milhões de milhas da Terra.

Em 18 de fevereiro do ano passado, a espaçonave que transportava a sonda penetrou na atmosfera marciana a uma velocidade de 13.000 milhas por hora. Em apenas sete minutos – o que os engenheiros da NASA chamam de “sete minutos de terror” – ele teve que decolar Uma série de manobras para deitar suavemente perseverar na superfíciee.

Devido a minutos de atrasos nas comunicações de rádio interrompendo o sistema solar, as pessoas que estavam no centro de controle da missão no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia eram apenas espectadores naquele dia. Se algo der errado, eles não terão tempo para tentar consertá-lo, e a missão de US $ 2,7 bilhões para procurar evidências de que algo viveu no Planeta Vermelho acabaria em uma cratera recém-cavada.

Mas a perseverança teve um excelente desempenho, Envie vídeos emocionantes para casa assim que eles chegarem. A NASA adicionou ao seu grupo de robôs explorando Marte.

“O carro em si funciona muito bem”, disse Jennifer Trosper, diretora do Perseverance Project.

Doze meses depois, a persistência está dentro Uma cratera de 28 milhas de largura conhecida como Jezero. Do terreno, fica claro que há mais de três bilhões de anos, Jezero era um corpo de água aproximadamente do tamanho do Lago Tahoe, com rios fluindo de oeste para leste.

A primeira coisa que Perseverance fez foi implantar o Ingenuity, um pequeno helicóptero robótico e a primeira máquina voadora desse tipo a decolar em outro planeta. A Perseverance também demonstrou uma tecnologia para gerar oxigênio que será necessária quando os astronautas finalmente chegarem a Marte.

O rover então partiu em um desvio de seus planos de exploração originais para estudar o chão da cratera em que havia pousado. Acontece que as rochas ali não são o que os cientistas esperavam. Eu tive problemas várias vezes ao tentar coletar núcleos de rocha – cilindros do tamanho de bastões de giz – que acabariam sendo devolvidos à Terra por uma missão futura. Os engenheiros foram capazes de resolver os problemas e quase tudo está funcionando bem.

“Foi um ano muito emocionante e às vezes estressante”, disse Joel Horowitz, professor de ciências da Terra na Stony Brook University, em Nova York, que é membro da equipe científica da missão. “O ritmo de trabalho foi absolutamente incrível.”

Depois de meses vasculhando o fundo da cratera, a equipe da missão agora está se preparando para seguir para o principal evento científico: a exploração de um delta de um rio seco ao longo da borda oeste de Jezero.

É aqui que os cientistas esperam encontrar rochas sedimentares que provavelmente contêm achados maciços e talvez até sinais de vida marciana antiga – se alguma vida marciana antiga estiver presente.

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“Deltas, pelo menos na Terra, são ambientes habitáveis”, disse Amy Williams, professora de geologia da Universidade da Flórida e membro da equipe científica Perseverance. “Há água. Há sedimentos ativos que são transportados de um rio para um lago.”

Esses sedimentos podem capturar e reter partículas de carbono associadas à vida. “É um excelente lugar para procurar carbono orgânico”, disse o Dr. Williams. “Portanto, esperamos que o carbono orgânico original de Marte se concentre nessas camadas.”

A perseverança nunca pousou a mais de uma milha do delta. Mesmo à distância, a câmera olho de águia pode revelar as camadas sedimentares esperadas. Havia também pedregulhos, alguns do tamanho de carros, sentados no delta, e pedregulhos que iam para a cratera.

“Tudo conta uma grande história”, disse Jim Bell, cientista planetário da Arizona State University.

Os dados confirmam que o que as imagens orbitais sugeriam ser um delta de rio é de fato isso e que a história da água aqui é complexa. As rochas, que quase certamente vieram das alturas circundantes, indicam períodos de inundações violentas em Jezero.

Não foi apenas uma lenta e suave sedimentação do lodo, areia e lama”, disse o Dr. Bell, que atua como investigador principal das câmeras avançadas Perseverance montadas em mastros.

Os gerentes da missão haviam planejado originalmente ir direto para o delta do local de desembarque. Mas o rover chegou a um lugar onde a estrada direta estava entupida de dunas de areia que ela não podia atravessar.

Eles ficaram surpresos com as formações geológicas no sul.

“Chegamos a um local surpreendente e tiramos o melhor disso”, disse Kenneth Farley, geofísico da Caltech que atua como cientista do projeto que lidera a pesquisa.

Como Jezero é uma cratera que já foi um lago, esperava-se que seu fundo fossem pedregulhos formados a partir de sedimentos que se depositaram no fundo.

Mas, à primeira vista, a falta de camadas significa que “não parece visivelmente sedimentar”, disse Catherine Stack-Morgan, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, vice-cientista do projeto. Ao mesmo tempo, também não havia indicação clara de que fosse de origem vulcânica.

Disse Nicholas Tosca, professor de Mineralogia e Petrologia da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, e membro da equipe científica.

Enquanto cientistas e engenheiros estavam considerando se iriam para o norte ou para o sul, a equipe que construiu um helicóptero robótico chamado Ingenuity experimentou suas inovações.

O helicóptero foi uma adição tardia à missão e deveria servir como uma prova de conceito para voar no ar rarefeito de Marte.

Em 18 de abril do ano passado, Creativity subiu a uma altura de 10 pés, pairou por 30 segundos e depois retornou ao solo. O voo durou 39,1 segundos.

Nas semanas seguintes, a Ingenuity fez mais quatro voos para aumentar o tempo, a velocidade e a velocidade.

Isso ajudou a evitar perder tempo dirigindo até rochas incomuns que pareciam interessantes em fotos em órbita.

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“Enviamos o helicóptero e vimos as fotos, e parecia muito com o que éramos”, disse Trosper. “Então optamos por não dirigir.”

O helicóptero continua a voar. Acabou de completar seu décimo nono voo e ainda está em ótima forma. As baterias ainda estão carregando. O helicóptero demonstrou sua capacidade de voar em climas mais frios e rarefeitos nos meses de inverno. Ele conseguiu remover a maior parte da poeira que caiu sobre ele durante uma tempestade de poeira em janeiro.

“Tudo parece verde em todos os aspectos”, disse Theodore Tzanitos, que lidera a equipe de inovação do JPL.

Enquanto exploravam as rochas ao sul do local de pouso, os cientistas resolveram alguns de seus mistérios quando o rover usou suas brocas para fazer buracos rasos em duas delas.

“Oh meu Deus, isso parece vulcânico”, disse o Dr. Stack Morgan, lembrando sua reação. “Exatamente o que você esperaria de um fluxo de lava basáltica.”

Os instrumentos levados pelo Perseverance para estudar os constituintes das rochas de Marte podem fazer medições precisamente definidas em fragmentos de rocha tão pequenos quanto um grão de areia. As câmeras no braço robótico podem tirar fotos em close-up.

Essas observações revelaram grandes grãos de olivina, um mineral ígneo que pode se acumular no fundo de um grande fluxo de lava. Fraturas subsequentes apareceram entre grãos de olivina preenchidos com carbonato, um mineral formado por interações com a água.

O pensamento agora é que o chão da cratera Jezero é a mesma rocha ígnea rica em olivina observada por espaçonaves em órbita na área. Pode ter se formado antes que a cratera estivesse cheia de água.

Sedimentos do lago podem ter coberto as rochas, com água escoando através dos sedimentos para preencher as fraturas com carbonato. Então, lentamente, ao longo de alguns bilhões de anos, os ventos levaram o sedimento para longe.

É difícil para os geólogos da Terra entenderem o fato de que o ar rarefeito de Marte pode erodir muitas rochas.

“Você não pode encontrar paisagens próximas às da Terra”, disse o Dr. Farley.

O momento mais perturbador durante o primeiro ano ocorreu durante a coleta de amostras de rochas. Durante décadas, os cientistas planetários sonharam em trazer pedaços de Marte para a Terra, onde pudessem estudá-los usando equipamentos de última geração em laboratórios.

A perseverança é o primeiro passo para transformar esse sonho em realidade, escavando núcleos de rocha e selando-os em tubos. No entanto, o rover não tem como obter amostras de rochas de Marte e de volta à Terra; quem está esperando Outra missão conhecida como o retorno da amostra de MarteÉ uma colaboração entre a NASA e a Agência Espacial Europeia.

Ao desenvolver a broca de tenacidade, os engenheiros a testaram usando uma variedade de rochas moídas. mas então A primeira rocha em Marte eu tentei perseverar cavando Acontece que eles são diferentes de todas as rochas da Terra.

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As rochas em seu núcleo viraram pó durante a perfuração e deslizaram para fora do tubo. Depois de vários sucessos, outra tentativa de escavação teve problemas. O cascalho caiu do tubo em uma parte desconfortável do rover – o círculo onde as brocas são armazenadas – e foram necessárias semanas de solução de problemas para limpar os detritos.

“Isso foi emocionante, e não necessariamente da melhor maneira”, disse o Dr. Stack Morgan. “O resto da exploração correu muito bem.”

A Perseverance, em algum momento, deixará algumas de suas amostras de rochas para um rover na missão de retorno a Marte. Isso é para evitar que o cenário de pesadelo da perseverança morra e não há como pegar as rochas que ela segura.

A velocidade máxima do Perseverance é aproximadamente a mesma do Curiosity, o rover da NASA pousou em outra cratera em 2012. Mas os programas de direção autônoma aprimorados significam que ele pode cobrir distâncias maiores em um único voo. Para chegar ao delta, perseverar precisa refazer o caminho até o local de desembarque e depois fazer uma rota ao redor das dunas ao norte.

Pode chegar ao delta no final de maio ou início de junho. A criatividade tentará ficar à frente da perseverança.

O helicóptero voa mais rápido do que o rover pode dirigir, mas após cada voo, seus painéis solares devem absorver a luz do sol por vários dias para recarregar as baterias. A perseverança, reforçada pelo calor de uma grande massa de plutônio, pode conduzir dia após dia.

No entanto, o helicóptero pode pegar um atalho pelas dunas.

“Estamos planejando chegar ao delta”, disse Tzanitos. “E estamos discutindo o que está acontecendo fora do delta do rio.”

Mas ele acrescentou que cada dia pode ser o último dia para o brilho, que é projetado para durar apenas um mês. “Você espera ter a sorte de continuar voando, e continuaremos essa sequência pelo maior tempo possível”, disse ele.

Quando o Perseverance chegar ao delta, a descoberta mais emocionante serão as imagens do que pareciam ser microfósseis. Nesse caso, “temos que começar a nos perguntar se algumas bolas de matéria orgânica estão dispostas em uma forma que delineia a célula”, disse a geobióloga do MIT Tanya Bosak.

É improvável que o perseverante veja algo inequívoco nos restos de um ser vivo. É por isso que é tão importante trazer as rochas de volta à Terra para uma análise mais detalhada.

Dr. Bossack não tem uma opinião forte sobre a existência de vida em Marte.

“Estamos realmente tentando entrar quando temos muito pouco conhecimento”, disse ela. “Não temos ideia de quando os processos químicos se juntaram para formar a primeira célula. Então talvez estejamos olhando para algo que estava apenas aprendendo como é a vida.”