Missão é a primeira focada na atmosfera do planeta. Objetivo e entender mecanismo de fuga atmosférica.

Em 21 de setembro, a sonda MAVEN (acrônimo para Mars Atmosphere and Volatile Evolution, evolução de voláteis e atmosfera de Marte) completará sua viagem de 711 milhões de quilômetros a Marte e entrará na órbita do planeta.

Seis propulsores serão disparados por pouco tempo para ajustar a trajetória e apontar a nave. Depois, seis motores principais serão acionados dois de cada vez em rápida sucessão e queimarão por 33 minutos para desacelerar a MAVEN, permitindo que ela entre em uma órbita elíptica.

Será o ápice de 11 anos de idealização e desenvolvimento da MAVEN, preparando o cenário para a fase científica da missão, que investigará Marte como nenhuma outra.

“Somos a primeira missão devotada a observar a atmosfera superior de Marte e como ela interage com o Sol e o vento solar”, disse Bruce Jakosky, investigador principal da MAVEN na University of Colorado, em Boulder.

As observações ajudarão os cientistas a determinar quanto gás da atmosfera marciana foi perdido para o espaço na história do planeta e quais processos causaram a perda.

A caminho  Os procedimentos para alinhar a MAVEN para a inserção orbital apropriada começaram logo após seu lançamento, em novembro de 2013 e incluíram duas manobras de correção de trajetória – em dezembro de 2013 e fevereiro deste ano.

A calibração das três sites de instrumentos científicos – o Particles and Fields Package (pacote de partículas e campos), o Remote Sensing Package (pacote de sensoriamento remoto) e o Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (espectrômetro de massa de gás neutro e íons).

Para David Mitchell, gerente de projeto da MAVEN no Goddard Space Flight Center, em Greenbelt, Maryland, “cada dia em Marte é ouro”. “As verificações iniciais de sistemas de instrumentos e da espaçonave durante a fase de viagem no permitem passar para a fase de coleta científica pouco depois de a MAVEN chegar a Marte.”

A viagem também deu à equipe a oportunidade de colher dados sobre o vento solar em ambiente interplanetário com o Fields and Particles Package.

Enquanto isso, equipes na Califórnia, no Colorado e em Maryland ensaiaram a entrada na órbita duas vezes. A equipe científica também fez uma simulação de uma semana do planejamento e implementação necessárias para obter dados científicos. Dois meses antes de chegar a Marte, os instumentos foram desligados, em preparação para a inserção orbital.

Órbita  Durante a entrada em órbita, a MAVEN será controlada por seus computadores embarcados. Nesse momento, a equipe terá feito o upload das informações mais atualizadas sobre localização, velocidade e orientação da nave. As instruções de inserção serão carregadas e as válvulas de combustível serão abertas para aquecer o combustível ate a temperatura operacional de 25 a 26 °C.

Dando tudo certo, a nave não precisará de mais comandos da Terra. A exceção – muito importante, aliás – é que correções de trajetória pode ser feitas 24 ou 6 horas antes da inserção, se necessário. Isso só aconteceria se a equipe de navegação concluísse que a nave está entrando em uma altitude muito baixa.

Durante as últimas 24 horas, a espaçonave fará procedimentos programados para deixar todos os sistemas tão “quietos” quanto possível, a condição mais segura para a inserção. Estes passos incluem a execução automática de uma nova versão de proteção contra falhas, que dirá à nave como reagir se um componente agindo de forma anômala durante a inserção.

Além disso, a nave terá de se reorientar para que os propulsores estejam apontados para a direção correta para a queima. Na orientação final, a antena de alto ganho da MAVEN, usada para comunicação com a nave, apontará para longe da Terra. Durante este período, a de baixo ganho será usada para comunicações de capacidade limitada em uma taxa de dados reduzida.

Depois disso, começará a inserção em si. Pelos próximos 33 minutos, a nave queimará mais da metade do combustível que possui ao entrar numa órbita a 380 km sobre o pólo norte.

Três minutos após o desligamento dos motores, os computadores da MAVEN irão reinstaurar as salvaguardas, reorientar a nave para apontar a antena de alto ganho para a Terra e reestabelecer as comunicações normais. Neste ponto, a sonda transmitirá os dados obtidos durante a inserção para a Terra, assim como informação sobre o estado da nave, para que a equipe saiba se correu tudo bem.

Atmosfera  “Então, haverá um suspiro de alívio”, disse Carlos Gomez-Rosa, gerente de missão e operações científicas da MAVEN no Goddard. 

Depois, a equipe fará o upload de novas instruções para a fase científica da missão, ligar e checar os instrumentos científicos.

Serão seis manobras para mover a nave de sua órbita de inserção  para a órbita de quatro horas e meia que será usada para coletar dados científicos.

A órbita final será elíptica com a nave passando a cerca de 150 km da superfície no ponto mais baixo, para “cheirar” a atmosfera superior. No ponto mais distante, a cerca de 6.300 km, a sonda poderá observar a atmosfera toda.

A cada passagem, a MAVEN fará medidas de composição, estrutura e fuga de gases atmosféricos.

“A órbita da MAVEN através do topo tenuoso da atmosfera será única entre as missões à Marte”, disse Jakosky. “Teremos uma nova perspectiva sobre o planeta e a história do clima, água líquida e habitabilidade planetária por micróbios de Marte.”

 

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