Erupções solares poderosas podem carregar eletricamente áreas da lua marciana de Fobos em centenas de volts, apresentando um ambiente elétrico complexo que poderia afetar a eletrônica sensível transportada por futuros exploradores robóticos, de acordo com um novo estudo da NASA. O estudo também considerou cargas elétricas que poderiam se desenvolver à medida que os astronautas transitassem pela superfície em potenciais missões humanas a Fobos.

Fobos foi considerada uma possível base inicial para a exploração humana de Marte porque sua fraca gravidade torna mais fácil pousar espaçonaves, astronautas e suprimentos. A ideia seria fazer com que os astronautas controlassem robôs na superfície marciana das luas de Marte, sem o considerável atraso enfrentado pelos operadores baseados na Terra. "Descobrimos que astronautas ou rovers podem acumular cargas elétricas significativas ao atravessar o lado noturno de Fobos - o lado voltado para Marte durante o dia marciano, "disse William Farrell do Goddard Space Flight Center da NASA, Cinto Verde, Maryland. "Embora não esperemos que essas cargas sejam grandes o suficiente para ferir um astronauta, eles são potencialmente grandes o suficiente para afetar equipamentos sensíveis, portanto, precisaríamos projetar trajes espaciais e equipamentos que minimizem qualquer risco de carga. "Farrell é o autor principal de um artigo sobre essa pesquisa publicado online em 3 de outubro em Avanços na pesquisa espacial .

Marte tem duas pequenas luas, Phobos e Deimos. Embora este estudo tenha focado em Fobos, condições semelhantes são esperadas em Deimos, uma vez que ambas as luas não têm atmosfera e estão diretamente expostas ao vento solar - uma corrente de gás condutor de eletricidade, chamado plasma, que está constantemente saindo da superfície do Sol para o espaço a cerca de um milhão de milhas por hora.

O vento solar é responsável por esses efeitos de carregamento. Quando o vento solar atinge o lado diurno de Fobos, o plasma é absorvido pela superfície. Isso cria um vazio no lado noturno de Fobos que impede a entrada direta do fluxo de plasma. Contudo, a composição do vento - feita de dois tipos de partículas eletricamente carregadas, ou seja, íons e elétrons - afeta o fluxo. Os elétrons são mil vezes mais leves que os íons. "Os elétrons agem como jatos de combate - eles são capazes de contornar rapidamente um obstáculo - e os íons são como grandes, bombardeiros pesados ​​- eles mudam de direção lentamente, "disse Farrell." Isso significa que os elétrons leves avançam à frente dos íons pesados ​​e o campo elétrico resultante força os íons no vazio do plasma atrás de Fobos, de acordo com nossos modelos. "

O estudo mostra que esse vazio de plasma atrás de Fobos pode criar uma situação em que astronautas e rovers acumulam cargas elétricas significativas. Por exemplo, se os astronautas caminharem pela superfície noturna, a fricção pode transferir carga da poeira e rocha na superfície para seus trajes espaciais. Essa poeira e rocha são péssimos condutores de eletricidade, então a carga não pode fluir de volta facilmente para a superfície - e a carga começa a se acumular nos trajes espaciais. Do lado do dia, o vento solar eletricamente condutor e a radiação ultravioleta solar podem remover o excesso de carga do traje. Mas, no lado da noite, as densidades de íons e elétrons no vazio do plasma são tão baixas que não podem compensar ou "dissipar" o acúmulo de carga. Os cálculos da equipe revelaram que essa carga estática pode chegar a dez mil volts em alguns materiais, como os trajes de Teflon usados ​​nas missões lunares Apollo. Se o astronauta tocar em algo condutor, como um equipamento, isso poderia liberar a carga, possivelmente semelhante à descarga que você obtém quando se arrasta por um tapete e toca a maçaneta de uma porta de metal.

A equipe modelou o fluxo do vento solar em torno de Fobos e calculou o acúmulo de carga no lado noturno, bem como em regiões obstruídas na sombra, como a cratera Stickney, a maior cratera de Fobos. "Descobrimos que o excesso de carga se acumula nessas regiões durante todas as condições de vento solar, mas o efeito de carga foi especialmente grave na sequência de erupções solares, como ejeções de massa coronal, que são densos, rajadas rápidas de vento solar, "disse Farrell.

Este estudo foi uma continuação de estudos anteriores que revelaram os efeitos de carga do vento solar em crateras sombreadas na Lua da Terra e em asteróides próximos à Terra. Algumas condições em Fobos são diferentes daquelas nos estudos anteriores. Por exemplo, Fobos fica imerso no plasma que flui atrás de Marte porque orbita Marte muito mais perto do que a Lua orbita a Terra. O fluxo de plasma atrás da órbita de Marte também foi modelado.