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    Microfones de perseverança cumprem longa campanha da Sociedade Planetária para ouvir sons de Marte

    A Planetary Society tem uma longa história de tentativas de enviar um microfone a Marte. Além das missões retratadas aqui, a Sociedade tentou sem sucesso obter microfones no Espírito da NASA, Oportunidade, Curiosidade, e missões InSight, bem como a malfadada sonda Schiaparelli da Agência Espacial Europeia que caiu em 2016. Crédito:The Planetary Society

    Se você pudesse ficar na superfície de Marte, o que você ouviria? Enquanto oito missões trouxeram vistas deslumbrantes da superfície do Planeta Vermelho, nenhum retornou qualquer som.

    Isso está prestes a mudar. O rover Perseverance da NASA, que está a dias de decolar em uma missão para procurar sinais de vida passada e coletar amostras para futuro retorno à Terra, não terá um, mas dois microfones a bordo. Ouviremos enquanto o rover despenca na atmosfera marciana para pousar, e outro gravará sons enquanto o rover faz seu trabalho científico na cratera de Jezero - um antigo delta de rio onde a vida pode ter florescido.

    Se tudo correr bem, Os microfones do Perseverance atenderão aos desejos do cofundador da Planetary Society Carl Sagan, que escreveu uma carta à NASA em 1996 instando a agência espacial a enviar um microfone a Marte.

    "Mesmo que apenas alguns minutos de sons marcianos sejam registrados a partir deste primeiro experimento, o interesse público será alto e a oportunidade para exploração científica real, "Sagan escreveu.

    Pelo menos três missões a Marte antes do Perseverance tiveram microfones como parte de seu projeto. O primeiro, que voou para Marte em 1999 a bordo do Mars Polar Lander da NASA, foi patrocinado pela The Planetary Society, e se tornou o primeiro instrumento científico de financiamento coletivo a voar para outro planeta. O Polar Lander caiu na superfície, mas mais tentativas se seguiriam. Contudo, até aqui, nenhum teve sucesso.

    "Os sons de Marte são algo que o público há muito considera fascinante e, como resultado, que a Sociedade Planetária abraçou e perseguiu, "disse Bruce Betts, cientista-chefe da Sociedade Planetária. "Isso remonta às nossas ideias iniciais de expandir as ciências espaciais ao público, portanto, esse conceito de envolver nossos sentidos com outro mundo de uma maneira totalmente nova é algo em que a Sociedade Planetária acredita. E agora esperamos que realmente dê frutos ".

    O Perseverance tem 2 microfones, circulado nesta representação do rover Curiosity da NASA. Um faz parte da Entrada, Sistema de descida e pouso (EDL) responsável por trazer com segurança o rover através da atmosfera de Marte para a superfície. O outro está incluído no instrumento científico SuperCam do rover. Crédito:NASA / JPL

    Microfones da Perseverança

    Dos dois microfones do Perseverance, um faz parte da Entrada, Sistema de descida e aterrissagem (EDL) responsável por trazer o rover com segurança através da atmosfera de Marte para a superfície. O áudio desse microfone será emparelhado com vídeo colorido capturado por câmeras EDL. Isso permitirá que os espectadores experimentem a aparência e o som de um pouso em Marte pela primeira vez.

    O segundo microfone está incluído no instrumento científico SuperCam do rover, uma versão da próxima geração da ChemCam de zapeamento a laser do rover Curiosity. Como seu antecessor, SuperCam usa um feixe de laser infravermelho para aquecer e vaporizar rochas e o solo marciano. Uma câmera especial pode determinar a composição química dos materiais vaporizados, e detectar a presença de quaisquer compostos orgânicos - uma ampla variedade de compostos à base de carbono que constituem as proteínas para a vida como a conhecemos.

    Quando o SuperCam atira uma pedra, o som de estouro resultante dará aos cientistas pistas sobre a composição da rocha. Mas também será capaz de gravar sons do rover fazendo seu trabalho, disse Greg Delory, o CEO e co-fundador da empresa de hardware espacial Heliospace. Delory é consultora da equipe de microfones SuperCam, e ajudou a projetar o microfone original de Marte da The Planetary Society.

    "Ouvindo como o mastro gira, as rodas giram, ou ouvir como outros instrumentos soam também pode ser uma importante ferramenta de diagnóstico de engenharia, " ele disse.

    Talvez a característica mais esperada do microfone seja que ele também grava os sons do próprio Marte. Será que vamos ouvir o uivo do vento marciano? As tempestades marcianas produzem trovões como na Terra?

    Técnicos da NASA no Centro Espacial Kennedy, A Flórida prepara a espaçonave Mars Polar Lander para seu lançamento em 1999. Crédito:NASA

    O Primeiro Microfone Marte

    A ideia de um microfone para Marte veio da cientista planetária Janet Luhmann, da Universidade da Califórnia, Berkeley em meados da década de 1990.

    "Eu estive envolvido na ciência de Marte e no planejamento da missão de Marte por alguns anos, e fiquei curioso por que ninguém havia considerado o som como parte do espectro de percepção que buscamos alcançar com os robôs, " ela disse.

    Luhmann e alguns colegas cientistas do Laboratório de Ciências Espaciais da UC Berkeley começaram a brincar com a ideia, usando peças prontas como microfones para aparelhos auditivos, e testou o conceito em condições semelhantes às de Marte no Mars Wind Tunnel no Ames Research Center da NASA. Os resultados foram promissores, e os cientistas de Berkeley começaram a pensar que a NASA poderia estar disposta a levar o microfone a Marte como um instrumento de passeio.

    Luhmann abordou a Sociedade Planetária sobre o patrocínio do microfone de Marte. Os co-fundadores da sociedade, Bruce Murray, Carl sagan, e Lou Friedman ficaram intrigados, reconhecer o valor de interesse público de tal instrumento. Mas quando eles apresentaram o conceito ao comitê consultivo científico para a missão Mars Polar Lander da NASA, que seria lançado no início de 1999, a ideia de um microfone foi descartada de imediato. Não havia nenhum valor científico, o comitê disse.

    "Era uma reminiscência dos primeiros dias das missões planetárias, "lembrou Friedman." As câmeras não foram incluídas na primeira espaçonave Pioneer and Mariner porque a sabedoria científica da época era que a imagem era apenas uma façanha; não era uma boa ciência. É difícil imaginar que agora, mas o comitê consultivo da época achava que ouvir sons em Marte era apenas uma proeza, também."

    Crédito:Robin Weiner, Associated Press

    Na mesma época, O administrador da NASA, Dan Goldin, estava instigando uma iniciativa chamada "Mars Together", que promovia a ideia de cooperação científica russa e americana em futuras missões a Marte, em paralelo com a nova parceria dos países na Estação Espacial Internacional. Como resultado, um instrumento LIDAR russo para estudar a poeira na atmosfera de Marte foi escolhido para voar no Mars Polar Lander.

    Usando conexões forjadas durante os esforços anteriores da Planetary Society para reunir cientistas soviéticos e americanos durante a Guerra Fria, Friedman e Luhmann perguntaram ao investigador principal do LIDAR russo, Viacheslav Linkin, se ele estava interessado em adicionar o minúsculo Microfone Marte ao seu instrumento. Linkin disse que sim.

    Amparado por uma manifestação de interesse público em ouvir sons de Marte, A Planetary Society arrecadou $ 100, 000 para construir o microfone de Marte. Delory, um dos colegas cientistas de Berkeley de Luhmann na época, aderiu ao projeto e liderou o esforço técnico para integrar a unidade de microfone ao LIDAR sem a necessidade de ajustes de potência, volume, e alocações de peso que a NASA deu ao instrumento russo.

    "O microfone Mars original que construímos era uma caixinha inteligente, cerca de 5 centímetros de cada lado, pesando 50 gramas, "disse Delory." O microfone foi construído para ambientes extremos, e testamos o suficiente para saber se era robusto. "

    Ele e sua equipe colocaram o dispositivo em todos os testes imagináveis, usando câmaras térmicas e de vácuo e mesas agitadas para se certificar de que sobreviveria ao lançamento, cruzeiro, aterrissagem, e operando no ambiente hostil de Marte, bem como funcionando em todos os modos que eles tinham conectado. O microfone funcionou perfeitamente por meio da integração e teste com o LIDAR, e quando eles o conectaram ao módulo de pouso, funcionou perfeitamente.

    Atender às restrições de dados da NASA para o microfone seria um desafio, com a equipe trabalhando excepcionalmente duro no refinamento da eletrônica que processava e gerenciava as gravações de som.

    O Mars Polar Lander da NASA decola em 3 de janeiro de 1999 levando o Microfone de Marte da Sociedade Planetária. A sonda caiu durante sua descida final à superfície de Marte no final daquele ano. Crédito:NASA

    "Quando você é um complemento educacional e de alcance público, você não aloca uma grande parte do orçamento de dados, "Delory disse." Nós também não queríamos enviar dados sem sons ou sons desinteressantes, por isso usamos um chip de reconhecimento de voz que pegaria os sons do microfone e reduziria os dados a algo realmente gerenciável. "

    A solução envolveu vários truques:o microfone podia gravar por uma hora e então enviar de volta apenas os sons mais altos. Ele também pode obter amostras de áudio aleatórias durante períodos de tempo específicos para evitar ter que enviar de volta a cada segundo de dados.

    Decadências e grandes esperanças

    Mars Polar Lander decolou do Cabo Canaveral, Flórida em 3 de janeiro de 1999. A espaçonave fez todo o caminho até Marte, e começou sua descida à superfície em 3 de dezembro. De repente, a espaçonave parecia desaparecer sem deixar vestígios. Os controladores perderam o sinal da espaçonave e, apesar dos repetidos esforços para restabelecer as comunicações, MPL nunca mais foi ouvido. Após uma investigação completa, os engenheiros concluíram que o cenário mais provável era que a morte do MPL ocorreu quando o módulo de pouso pensou que o impacto da implantação das pernas de pouso foi o toque, por isso desligou os motores muito cedo. Provavelmente caiu em alta velocidade na superfície de Marte.

    "Foi uma grande decepção, "Luhman relembrou." Como o Microfone Mars causou um grande impacto no público e na imprensa, tínhamos uma sala de conferências aberta em nosso laboratório para hospedar o evento de pouso e comemorar. Mas quando se soube que o pouso havia falhado, houve algumas pessoas que esperaram por uma reação, mas principalmente houve um êxodo. Foi um final muito triste para o nosso projeto, e pensamos que havia pouca perspectiva de refazer. "

    Mas o interesse no projeto do microfone Mars continuou. Imediatamente após a perda do Polar Lander, uma segunda oportunidade de fazer o experimento do microfone foi fornecida pela agência espacial francesa CNES em sua missão Netlander, programado para lançamento em 2007. Netlander consistia em quatro pequenas sondas idênticas em todo o planeta que estudariam a atmosfera de Marte, superfície, e interior. Contudo, a missão foi cancelada em 2004 devido a dificuldades de financiamento.

    Esta imagem mostra o DVD fornecido pela The Planetary Society para a missão Phoenix, que contém 250, 000 nomes de pessoas que se inscreveram para enviar seus nomes a Marte. Ele também contém "Visões de Marte, "mensagens para futuros exploradores marcianos, histórias de ficção científica e arte inspiradas no Planeta Vermelho. O DVD é montado no convés do módulo de pouso, que fica cerca de um metro acima da superfície marciana, visível no fundo. Crédito:NASA / JPL / U. Arizona

    A NASA finalmente teve a ideia de um microfone de Marte para sua sonda Phoenix, que pousou perto do pólo norte de Marte em 2008. O microfone de Phoenix fazia parte de seu sistema de imagem de descida e usava um design semelhante ao microfone original do Polar Lander. A Planetary Society teria fornecido alcance público. Mas antes do lançamento, os engenheiros detectaram um potencial problema eletrônico no microfone que pode afetar outros sistemas, e o microfone foi desativado.

    "Havia a opção de ligar o microfone depois que Phoenix cumprisse seus objetivos principais de missão de avaliar a habitabilidade local e pesquisar a história da água em Marte, "disse Betts." Mas havia prioridades mais altas em outros lugares, e eles ainda estavam preocupados com possíveis problemas elétricos, portanto, ele nunca foi ligado antes de o Phoenix sucumbir às condições geladas do hemisfério norte de Marte em novembro de 2008. "

    A Planetary Society tentou sem sucesso obter microfones no Spirit da NASA, Oportunidade, Curiosidade, e missões InSight, bem como a malfadada sonda Schiaparelli da Agência Espacial Europeia que caiu em 2016. Isso significa que cabe à Perseverance realizar o sonho de ouvir os sons de Marte.

    "Tenho as mesmas esperanças para esta missão que com o Mars Polar Lander!" disse Friedman. "Nada mudou para mim a esse respeito, porque sempre que vemos a primeira foto, ou os primeiros dados de qualquer missão, é sempre emocionante. Esperar pelo primeiro som de Marte será igualmente emocionante. "

    Os microfones a bordo do Perseverance são semelhantes em design ao microfone original de Marte da Planetary Society, lançado em 1999. Foi um longo caminho até este ponto, e Delory mal pode esperar para finalmente ouvir como Marte soa.

    "Já faz muito tempo que vimos Marte do ponto de vista dos robôs, "disse ele." Ser capaz de adicionar outro sentido à nossa compreensão de Marte vai ser incrível. "


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