Planeta já teve água líquida na superfície, o que requer atmosfera espessa. Sonda irá estudar a atmosfera e tentar entender motivo de seu desaparecimento; após pesquisa, servirá para comunicação com outras sondas.

Cientistas não duvidam que oceanos um dia figuraram a superfície marciana, mas o que aconteceu com essa água toda ainda é um mistério. O principal suspeito é o Sol, que está soprando a atmosfera do planeta aos poucos há bilhões de anos.

Resolver mistério é o objetivo da MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), sonda da NASA que deve decolar amanhã (18/11/2013) e chegar a Marte em setembro de 2014.

"A MAVEN vai focar-se em tentar entender qual tem sido a história da atmosfera, como o clima mudou com o tempo e como isso influenciou a evolução da superfície e a potencial habitabilidade – pelo menos por micróbios – de Marte", disse Bruce Jakosky, da Universidade do Colorado em Boulder.

Ilustração da MAVEN em órbita de Marte (Foto: LASP)

Atmosfera  A missão não ira buscar ativamente por sinais de vida. Especificamente, a MAVEN irá verificar quanto e quais tipos de radiação estão chegando do Sol e outras fontes cósmicas e como isso afeta a atmosfera superior de Marte.

Outras sondas, como a Mars Express, orbitador europeu lançado em 2003, e o robô Curiosity, da NASA, já colheram alguns dados sobre o processo, mas nunca houve a oportunidade de traçar um perfil da atmosfera e do ambiente espacial de Marte ao mesmo tempo. "Vamos ter uma janela para o que está acontecendo agora para que possamos tentar e olhar para trás nas evidências contidas nas rochas e juntar a estória toda sobre a história de Marte e como tornou-se um ambiente tão desafiador" disse Pan Conrad, do Centro de Voo Espacial Goddard, da NASA, em Greenbelt, Maryland.

"Queremos entender melhor como os gases escapam da atmosfera de Marte e como isso pode ter acontecido através do tempo", disse Ramon de Paula, brasileiro que trabalha no planejamento das missões marcianas no Quartel-General da NASA, na capital Washington.

Evidências de um planeta mais quente, mais úmido e mais parecido com a Terra são encontradas há décadas. Rochas antigas contém marcas químicas de interações passadas com água. A superfície do planeta está marcada por características geológicas feitas por água, como canais, leitos secos de rios, deltas e depósitos sedimentares.

Na superfície marciana, a pressão atmosférica é de cerca de 0,6% a da Terra, de forma que qualquer água líquida exposta evaporaria rapidamente.

"A atmosfera deve ter sido mais espessa para que o planeta fosse mais quente e mais úmido. A questão é: para onde todo esse dióxido de carbono e água foram?", disse Jakosky.

Há dois lugares para onde a atmosfera poderia ir: para o subsolo ou para o espaço. Já se sabe que parte do dióxido de carbono foi para a superfície e se uniu a minerais na crosta. Até agora, porém, o que foi encontrado não é o bastante para representar a antiga atmosfera espessa que Marte teria tido para ter água em sua superfície.

Cientistas suspeitam que a maior parte da atmosfera foi perdida para o espaço num processo que começou há 4 bilhões de anos, quando o campo magnético do planeta desapareceu, também misteriosamente.

Segundo Jakosky, "Se você tem um campo magnético global, ele faz o vento solar se afastar. Ele o empurra para longe, então ele não consegue desnudar a atmosfera." Sem um campo magnético, Marte tornou-se alvo das radiações solares e cósmicas.

Há diferentes explicações para o sumiço da atmosfera. As moléculas poderiam naturalmente esbarrar umas nas outras e fazer com que os átomos de alta energia na atmosfera superior escapassem para o espaço. Este pode ser o motivo da perda de hidrogênio.

A luz do sol poderia ter criado íons positivos que se recombinariam com elétrons e causar uma reação que energizasse os átomos e os fizesse escapar.

Alguns íons, embora muito energizados, podem não ter escapado da atmosfera e terem sido lançados de volta nela. Se estas partículas carregadas atingirem outras moléculas, poderiam impelir sua aceleração, causando a perda da atmosfera.

Paineis solares sendo acondicionados na MAVEN (Foto: Jim Grossmann / EPA)

Viagem  No momento, a sonda aguarda no topo de um foguete Atlas V na Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral. Se o clima ou problemas técnicos impedirem o lançamento amanhã, a NASA tem 20 dias para lançá-la, enquanto a Terra e Marte estiverem em posições favoráveis.

Este alinhamento acontece a cada 26 meses e a NASA tem aproveitado as oportunidades para despachar novas sondas. Desde 2001, a agência só perdeu a chance em 2009 por atrasos com o Curiosity, robô de US$ 2,5 bilhões.

O último estágio do foguete irá desprender a MAVEN cerca de 53 minutos após a ignição do primeiro estágio. "A MAVEN abrirá seus painéis solares e saltar de forma que eles apontem para o Sol", explicou Guy Beutelschies, gerente de operações da espaçonave na fabricante Lockheed Martin.

"Durante a viagem, fazemos quatro manobras de correção de trajetória planejadas nas quais acionamos propulsores para puxar a trajetória para que cheguemos no lugar e hora certos para entrar em órbita de Marte. Neste ponto, vamos acionar um grupo de propulsores para desacelerar a espaçonave e ser capturada em órbita."

Segundo ele, "A MAVEN estará numa órbita elíptica que caria de 6.220 km a 150 km". "Também executaremos uma série de imersões nas tênues regiões superiores da atmosfera para coletar amostras diretas por aproximadamente uma semana por vez. São chamadas de ‘imersões profundas’ e fazemos cinco delas durante a missão primária." Nas ocasiões, a sonda ficará a 124 km da superfície.

Sonda MAVEN e com os painéis solares estendidos (Foto: Pat Corkery)

2,5 toneladas  O corpo da espaçonave é um cubo de 2,4 m de lado e com os painéis solares – que gerarão 1.135 W à maior distância do Sol – estendidos, a MAVEN tem uma envergadura de  11,4 m. O cubo armazena 903 kg de hidrazina (combustível) e possui 20 propulsores para manobras precisas. A antena de alto ganho, anexada ao cubo, transmitirá dados à Terra a até 550 kb/s. A sonda de 2.454 kg e US$ 671 milhões carrega oito instrumentos:

  • Solar Energetic Particle (SEP, Partícula Energética Solar): mede íons de hidrogênio e hélio emitidos pelo Sol e fornece dados sobre quanta energia solar é enviada à atmosfera superior de Marte suas interações com ela;
  • Solar Wind Ion Analyzer (SWIA, Analisador de Íons do Vento Solar): mede temperatura, densidade e velocidade do vento solar ao entrar em contato com a atmosfera marciana;
  • SupraThermal and Thermal Ion Composition (STTIC, Composição de Íons Térmica e SupraTérmica): examina a composição de íons de alta energia na alta atmosfera de Marte, que poderiam ser perdidos para o espaço ou voltar para a atmosfera;
  • Langmuir Probe and Waves (LPW, Sonda e Ondas Langmuir): explora o limite e a densidade da ionosfera, podendo permitir o cálculo da fuga atmosférica;
  • Solar Wind Electron Analyzer (SWEA, Analisador de Elétrons do Vento Solar): mede as distribuições angulares e energias de elétrons e pode ajudar a mapear as regiões do vento solar;
  • Magnetometer (Magnetômetro): coleta dados sobre o ambiente magnético;
  • Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS, Espectômetro de Massa de Gás Neutro e Íon): fornece dados sobre a composição da alta atmosfera e as mudanças de estrutura ao redor do planeta;
  • Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS, Espectrógrafo de Imageamento UltraVioleta):examina a composição química da atmosfera ao mapeá-la quimicamente e medir a taxa de fuga de átomos de hidrogênio.

Um braço, Articulated Payload Platform (APP, Plataforma de Carga Articulada), pode se mover para virar alguns instrumentos na direção correta.

Cientistas disseram que o orçamento da missão não suportaria a adição de um componente para detectar metano – cerca de 90% do metano na atmosfera terrestre é produzido por organismos vivos.

Infográfico da sonda MAVEN (Foto: Karl Tate / Space.com; Tradução: Eduardo Oliveira)

Comunicação  Se a sonda decolar amanhã ela chegará ao planeta em 22 de setembro – dois dias antes da MOM (Mars Orbiter Mission), sonda indiana de US$ 73,5 mi lançada em 5 de novembro. A MOM está em órbita ao redor da Terra, elevando-se, e entrará em posição em 1º de dezembro para iniciar sua viagem ao planeta vermelho.

A missão da MAVEN, o 10º orbitador da NASA lançado rumo a Marte, deve durar um ano terrestre (meio ano marciano), o bastante para que os cientistas coletem dados por várias tempestades solares e outros eventos de clima espacial. Depois, a equipe de cientistas precisará de financiamento extra para continuar as investigações.

"Se as coisas ocorrerem nominalmente, deveremos ter combustível suficiente para manter o veículo voando por anos além de sua vida projetada. Como exemplo, a Mars Odyssey foi lançada em 2001 e ainda está operando", disse Beutelschies.

A MAVEN continuará orbitando o planeta por até 10 anos servindo nas comunicações para os robôs que exploram a superfície do planeta, um robô que deve ser lançado em 2020 e uma sonda que está sendo projetada para estudar o interior de Marte.

Ilustração da MAVEN (Foto: Lockheed Martin)

Atualmente, a NASA possui dois robôs explorando a superfície marciana: o Curiosity, que pousou em agosto de 2012, e o Opportunity, que está no planeta desde janeiro de 2004. A MAVEN servirá como link de comunicações dos dois – atualmente fornecida por dois orbitadores da NASA: a Mars Odyssey e a Mars Recognaissance Orbiter (MRO), lançada em 2005.

Este aspecto ajudou a MAVEN a continuar de pé apesar da interrupção de trabalhos de 17 dias do governo estadunidense no mês passado, que forçou a NASA a licenciar 97% de seus funcionários e cessar a maioria das operações. As preparações para o lançamento foram interrompidas no início deste período, mas a agência abriu uma exceção para a sonda dois dias depois por tratar-se do único link de comunicação planejado.

 

BBC, FolhaOnline, The Guardian, Space.com

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