O Perseverance Mars rover da NASA tem dois sensores de vento logo abaixo de seu mastro, ou "cabeça". Eles fazem parte do MEDA, um pacote de ciência do clima que fornecerá dados vitais sobre a superfície marciana, especialmente poeira na atmosfera. Crédito:NASA / JPL-Caltech
Marte está prestes a receber um novo fluxo de relatórios meteorológicos, assim que o rover Perseverance da NASA pousar em 18 de fevereiro, 2021. Enquanto vasculha a cratera de Jezero em busca de sinais de vida microbiana antiga, Perseverança coletará as primeiras amostras planetárias para retornar à Terra em uma missão futura. Mas o rover também fornecerá dados atmosféricos importantes que ajudarão a permitir que os futuros astronautas do Planeta Vermelho sobrevivam em um mundo sem oxigênio respirável, temperaturas congelantes, tempestades de poeira em todo o planeta, e intensa radiação do sol.
O instrumento por trás dos dados meteorológicos é chamado MEDA - abreviação de Mars Environmental Dynamics Analyzer. Parte de seu objetivo é reunir o básico:temperatura, velocidade e direção do vento, pressão, e umidade relativa. Os modelos de temperatura no local de pouso do Perseverance variam de uma média de menos 126 graus Fahrenheit (menos 88 graus Celsius) à noite a cerca de menos 9 graus Fahrenheit (menos 23 graus Celsius) à tarde.
Juntamente com os instrumentos meteorológicos a bordo do rover Curiosity da NASA e da sonda InSight, as três espaçonaves criarão "a primeira rede meteorológica em outro planeta, "disse Jose Antonio Rodriguez-Manfredi, Investigador principal do MEDA no Centro de Astrobiología (CAB) do Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial de Madrid, Espanha.
Mas uma diferença fundamental entre o MEDA e seus antecessores é que ele também medirá o valor, forma, e tamanho das partículas de poeira na atmosfera marciana. A poeira é uma grande consideração para qualquer missão de superfície em Marte. Supera tudo, incluindo espaçonaves e quaisquer painéis solares que possam ter. Ele também impulsiona os processos químicos tanto na superfície quanto na atmosfera, e afeta a temperatura e o clima. A equipe do Perseverance deseja aprender mais sobre essas interações; isso também ajudará a equipe a planejar as operações do helicóptero Ingenuity Mars.
"Compreender a poeira marciana é muito importante para esta missão, "disse Rodriguez-Manfredi." Esses finos grãos de poeira levantam-se da superfície e cobrem todo o planeta. Não sabemos como os ventos marcianos e as mudanças de temperatura são capazes de causar essas tempestades de poeira globais, mas esta será uma informação importante para missões futuras. "
Embora essas tempestades não soprem com a força que você vê nos filmes (a atmosfera de Marte é muito tênue para isso), eles podem criar uma camada espessa de poeira. Uma tempestade de poeira global no verão de 2018 encerrou a missão do rover mais experiente da NASA, a oportunidade movida a energia solar, após quase 15 anos de operação.
Mesmo em dias tranquilos, a poeira em Marte é generalizada - e invasiva.
SkyCam é uma câmera voltada para o céu a bordo do rover Perseverance Mars da NASA. Como parte do MEDA, o conjunto de instrumentos meteorológicos do rover, SkyCam fará imagens e vídeos de nuvens passando no céu marciano. Crédito:NASA / JPL-Caltech
O MEDA poderá medir os detalhes do ciclo diurno da poeira:"Sabemos que a atmosfera essencialmente levanta a poeira ao meio-dia. Depois, à noite, quando as temperaturas baixam, a atmosfera se estabiliza e há menos poeira, "disse Manuel de la Torre Juarez, Pesquisador principal adjunto do MEDA no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. "Queremos saber mais porque, à medida que nossas missões a Marte se tornam maiores, as considerações sobre poeira também podem se tornar mais relevantes. "
Os astronautas da Apollo descobriram que a poeira lunar era um incômodo geral, entrando em anéis de capacete, aderindo a trajes espaciais, e afetando os sistemas de resfriamento dos trajes espaciais. As missões Apollo na lua duraram apenas alguns dias. As missões humanas a Marte provavelmente serão muito mais longas, portanto, novos dados sobre os ciclos diários de poeira irão beneficiar os planejadores de missões, bem como os projetistas de naves espaciais e trajes espaciais.
Frio e nublado com muita radiação
A poeira transportada pelo ar influencia até a quantidade de radiação solar que bombardeia a superfície marciana. Na terra, nossa atmosfera, junto com o campo magnético do nosso planeta, nos protege da radiação. Mas não há campo magnético global em Marte, e sua atmosfera tem apenas 1% da densidade da Terra. Portanto, medir a poeira e a radiação andam de mãos dadas, especialmente para design de traje espacial.
"A radiação é provavelmente a condição mais extrema para os astronautas, "disse Rodriguez-Manfredi." Os trajes que protegem os astronautas dessa radiação serão cruciais. "
Para esse fim, A SkyCam da MEDA fotografará e fará vídeos do céu e das nuvens enquanto monitora o brilho do céu em uma variedade de comprimentos de onda para nos ajudar a entender melhor o ambiente de radiação em Marte.
"Teremos nossa própria câmera para monitorar essas nuvens e a opacidade - e a quantidade de poeira ou outros aerossóis na atmosfera que podem estar mudando a intensidade da radiação solar, "disse Rodriguez-Manfredi." Seremos capazes de ver como a quantidade de poeira na atmosfera muda de hora em hora.
Um dos dois sensores de vento salta do mastro do rover Perseverance Mars da NASA. Esses sensores são parte da instrumentação climática do Perseverance, denominado MEDA. Crédito:NASA / JPL-Caltech
A informação também irá beneficiar a busca do Perseverance por vidas passadas. Como na Terra, se a vida já existiu em Marte, provavelmente foi baseado em moléculas orgânicas. A radiação solar pode alterar traços dessa vida passada nas rochas, e os dados do MEDA ajudarão os cientistas a compreender essas mudanças.
Limpando o Ar
Os dados do MEDA ajudarão outro instrumento de Perseverança:o Experimento de Utilização de Recursos In-Situ de Oxigênio da Mars (MOXIE). O MOXIE demonstrará uma tecnologia que futuros exploradores podem usar para produzir oxigênio, que pode ser usado como propulsor de foguetes e para respirar. Para que dispositivos como o MOXIE tenham sucesso, os planejadores de missão precisarão de mais informações sobre o que estão enfrentando. "Eles estão conseguindo uma atmosfera limpa?" disse de la Torre Juarez. "Eles estão recebendo uma atmosfera empoeirada? Essa poeira vai acabar essencialmente enchendo os filtros de ar ou não? Eles podem identificar horários do dia em que é melhor executar o MOXIE, versus momentos em que é melhor não executá-lo. "
Para fazer suas medições, O MEDA vai acordar a cada hora, dia e noite, se a Perseverança é errante ou cochilando. Isso criará um fluxo quase constante de informações para ajudar a preencher as lacunas em nosso conhecimento sobre a atmosfera marciana.
Mais sobre a missão
Um objetivo científico chave para a missão do Perseverance em Marte é a astrobiologia, incluindo a busca por sinais de vida microbiana ancestral. O rover irá caracterizar a geologia do planeta e o clima anterior, pavimentar o caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho, e seja a primeira missão a coletar e armazenar rochas e regolitos marcianos (rochas quebradas e poeira).
Missões subsequentes, atualmente sob consideração pela NASA em cooperação com a Agência Espacial Europeia, enviaria espaçonaves a Marte para coletar essas amostras em cache da superfície e devolvê-las à Terra para uma análise aprofundada.
A missão Mars 2020 é parte de um programa maior que inclui missões à lua como uma forma de se preparar para a exploração humana do Planeta Vermelho. Acusado de retornar astronautas à Lua até 2024, A NASA estabelecerá uma presença humana sustentada na Lua e em torno dela em 2028 por meio dos planos de exploração lunar Artemis da NASA.
