Impressão artística do rover ExoMars da ESA (primeiro plano) e da plataforma científica da Rússia (segundo plano) em Marte. Crédito:ESA / ATG medialab
Na vida cotidiana, olhamos e tocamos as coisas para descobrir de que são feitas. Uma poderosa técnica científica faz o mesmo usando lasers - e em dois anos voará no espaço pela primeira vez.
Um pesquisador que trabalha com a ESA tem investigado como os lasers podem ser usados em futuras missões espaciais.
"Nós disparamos um laser em um material de interesse, "explica Melissa McHugh, da Leicester University no Reino Unido, "e medir o quanto sua cor muda à medida que se espalha pela superfície, para identificar as moléculas responsáveis.
"Esta é uma técnica bem estabelecida terrestre - usada em todos os tipos de campos, desde segurança a farmacologia e história da arte - em laboratórios ou usando dispositivos portáteis."
O rover ExoMars da ESA levará a primeira unidade desse tipo ao espaço em 2020 para ajudar a pesquisar biomarcadores potenciais de vida passada ou presente em Marte, e remanescentes minerais do calor do planeta, passado molhado.
"Minha pesquisa tem olhado até onde podemos estender a técnica no futuro, "acrescenta Melissa.
"O rover da ESA disparará seu laser em amostras trituradas que foram coletadas, mas também podemos usar a técnica em distâncias maiores - isso já foi feito em centenas de metros."
O próprio 2020 Mars Rover da NASA carregará um instrumento semelhante em um mastro externo para sensoriamento remoto de afloramentos rochosos promissores.
Análise no local de rochas basálticas no complexo vulcânico Bjockfjord na Ilha de Spitsbergen, Noruega, durante o teste para ExoMars. À esquerda, uma imagem de alta resolução de uma rocha basáltica mostra os pontos identificados para análise posterior. À direita, os resultados da espectroscopia Raman baseada em laser obtidos em alguns desses pontos selecionados; nos pontos 5 e 6, Raman detectou b-caroteno e piroxênio orgânicos. Este teste foi realizado durante o desenvolvimento do instrumento Raman Laser Spectrometer, devido a voar no rover 2020 ExoMars da ESA. Crédito:ESA - Raman Team, AMASE
"Tem havido muito trabalho aqui na Terra para estender essa técnica, "diz Melissa, "para ajudar a detectar explosivos, por exemplo, ou materiais nucleares.
"Requer um poderoso laser pulsado, além de uma câmera sincronizada sensível para detectar a luz refletida - tendo em mente que apenas um em um milhão de fótons do laser é espalhado. "
O cientista indiano Chandrasekhara Raman recebeu o Prêmio Nobel por descobrir o efeito, seguindo seu interesse em entender porque o mar parece azul.
Com a tecnologia prestes a ser comprovada em voo, planejadores de missão estão procurando aplicações de acompanhamento para espaço, e a pesquisa de Melissa se concentra em estabelecer o que pode e o que não pode ser feito.
"Há muito entusiasmo em pegar esta técnica poderosa e usá-la em outros planetas, "ela comenta, "mas é claro que existem todos os tipos de massa, restrições de volume e retransmissão de dados.
Teste do protótipo de espectroscopia Raman a laser para o rover ExoMars da ESA, ocorrendo na mina de sal de Boulby em North Yorkshire, que tem semelhanças geológicas com a superfície de Marte, incluindo depósitos de cloreto e sulfato. Crédito:Matthew Gunn
"Parte do meu trabalho envolve dar às equipes uma estimativa confiável de quão bem o dispositivo funcionaria em diferentes configurações:que tipo de laser, que tipo de amostras, que tipo de condições de luz ambiente?
"Por exemplo, há alguma indicação de que, em vez de exigir instrumentos sofisticados de sensoriamento remoto, existem maneiras de otimizar as câmeras CCD qualificadas para uso espacial existentes para torná-las adequadas. "
Melissa fez várias visitas ao centro técnico da ESA em Noordwijk, Os Países Baixos, para fazer uso de suas instalações. Por exemplo, ela expôs instrumentos à radiação para avaliar como seu desempenho se degradaria nas condições adversas da Lua, Marte ou espaço profundo.
