Uma porção de uma cratera (à esquerda) e terreno acidentado fora da cratera na fronteira entre as regiões Syrtis e Isidis de Marte, ao sul do local de pouso previsto para o rover Mars 2020 da NASA na cratera de Jezero. Crédito:ESA / Roscosmos / CaSSIS, CC BY-SA 3.0 IGO
Uma campanha de devolução de amostras de Marte traria amostras do Planeta Vermelho de volta à Terra para exame nos melhores laboratórios terrestres - mas escolher as amostras e armazená-las em Marte para devolução posterior é apenas uma parte da extensa campanha que está sendo planejada pelos designers da missão e cientistas.
Uma série de missões que estão sendo planejadas definirão um novo padrão para as conquistas tecnológicas da humanidade, já que a NASA e a ESA pretendem trazer de volta amostras da superfície marciana.
A campanha prevê três lançamentos da Terra e um de Marte, dois rovers marcianos e um encontro autônomo e atracação na órbita de Marte - a mais de 50 milhões de quilômetros de distância do controle terrestre.
A campanha de devolução de amostras de Marte tem como objetivo trazer material marciano da cratera Jezero, que já teve um lago e contém um antigo delta de rio preservado. As rochas da área terão preservado informações sobre a longa e diversa história geológica de Marte.
A amostragem de Marte permitirá que a humanidade expanda dramaticamente nosso conhecimento de nosso planeta vizinho, sua geologia e história do clima.
Com engenheiros na Europa e nos EUA prontos para o desafio, os cientistas estão ansiosos para receber as primeiras amostras de outro planeta e já começaram a investigar e a preparar como irão analisar o precioso, rochas, poeira e gás assim que as amostras forem devolvidas à Terra.
Controle de contenção e contaminação
Uma questão importante é como analisar as amostras e, ao mesmo tempo, protegê-las da contaminação por assinaturas químicas da Terra, e também mantê-los dentro de um ambiente contido seguro.
Na chegada, as amostras irão para a quarentena, assim como as rochas lunares que retornaram à Terra nas missões Apollo e Luna Moon. As diretrizes internacionais de proteção planetária estão sendo revisadas em preparação para as amostras marcianas, e obter uma atualização para incorporar tecnologia mais moderna.
A quarentena será dentro de uma instalação de recebimento de amostra, onde as amostras já oferecerão um tesouro de informações para os cientistas antes mesmo de serem abertas. Qualquer poeira marciana que possa cobrir a parte externa dos tubos de amostra pode ser analisada e técnicas não invasivas, como investigações de raios-X, podem ser executadas, mesmo em tubos fechados.
Recipiente de amostra de Marte. Crédito:ESA-Anneke Le Floc'h
Depois que os tubos de amostras são abertos, um conjunto pré-determinado de medições iniciais irá gerar um catálogo detalhado de informações, o que permitirá que investigações científicas especializadas tenham como alvo partes específicas das amostras.
Mensagens em garrafas
"Os tubos de amostra conterão rochas marcianas, poeira e atmosfera, "diz Elliot Sefton-Nash, o MSR Study Scientist do Science Support Office da ESA, “Mesmo que o plano seja abrir os tubos em um ambiente contido e inerte, para algumas medições, o relógio estará correndo:por exemplo, gases presos no material de amostra podem começar a se misturar com seus arredores, que poderia modificar as assinaturas químicas marcianas que queremos medir. "
Escolher a ordem para processar a infinidade de medições que os cientistas desejam fazer é uma dor de cabeça de proporções interplanetárias. As amostras precisarão ser eventualmente esterilizadas de acordo com o protocolo de proteção planetária, que pode exigir calor, radiação ou processos químicos. Mas o próprio procedimento de esterilização pode alterar algumas amostras de seu estado original, o que significa que algumas investigações "sensíveis à esterilização" precisam ser feitas dentro da contenção, antes que a esterilização aconteça.
Impressão artística do Earth Return Orbiter da ESA voando sobre Marte. Crédito:Agência Espacial Europeia
Impressão artística do Earth Return Orbiter da ESA e do recipiente de amostras de Marte sobre a Terra. Crédito:Agência Espacial Europeia
A boa notícia é que uma publicação recente do Mars Sample Return Science Planning Group relata que cerca de três quartos de todas as medições podem ser obtidas após a esterilização.
A ordem das investigações subsequentes é importante, pois algumas medidas influenciarão outras. Alguns devem destruir o material de amostra para obter resultados, e nem todas as medições podem ser feitas em todas as amostras. O próprio laboratório pode ser um fator decisivo - medir o carbono com precisão exigirá controles estritos de quanto carbono pode ser usado no laboratório, portanto, um laboratório todo em metal pode ser necessário para obter resultados válidos. Por outro lado, um laboratório de metal contaminaria amostras para outras medições, portanto, é necessário um equilíbrio cuidadoso. Como garantir que a melhor ciência seja feita nas amostras dos melhores laboratórios do mundo - e em que ordem - é outro quebra-cabeça.
Depois do conselho Space19 + da ESA, onde o futuro e o âmbito do envolvimento da ESA na campanha de devolução de amostras da Mars serão decididos, as agências participantes (atualmente NASA e ESA) em conjunto com as comunidades de ciência e tecnologia, continuará resolvendo o desafio de como fazer descobertas da melhor forma com amostras devolvidas de Marte.
"O retorno da amostra de Marte seria um grande avanço para a ciência de Marte e a exploração do sistema solar, "conclui Sanjay Vijendran, Coordenador da campanha de devolução de amostras de amostras de Marte da ESA. "As amostras irão fundamentalmente avançar nossa compreensão de Marte, a história do nosso sistema solar, e nos ajudará a planejar futuras missões de exploração. "
