Quando o rover Perseverance da NASA pousou na superfície de Marte em 18 de fevereiro, chegará na cratera de Jezero, que preserva a evidência de uma época em que os rios corriam em Marte.

A missão dará o próximo salto na ciência espacial, procurando por sinais de vida passada no planeta vermelho. Não os marcianos da ficção científica de quadrinhos, mas em vez de micróbios antigos que podem ter vivido nos rios de Marte, lagos e pântanos há bilhões de anos.

Este local de pouso cientificamente importante dentro da cratera de Jezero foi selecionado pela NASA após uma apresentação de Briony Horgan, Professor associado de ciência planetária da Purdue University, que é membro da equipe científica Perseverance. Horgan conduziu um estudo da mineralogia do local, que produziu um dos principais resultados que contribuíram para sua seleção. Ela também fez parte da equipe que projetou a câmera que será os olhos científicos do Perseverance.

A missão

A principal missão do rover Perseverance é procurar por sinais de vida passada em Marte. Horgan e seus colegas abordam o trabalho como detetives forenses, procurando por pistas e pedaços de evidências literalmente microscópicas.

Qualquer vida que já existiu no planeta vermelho teria deixado para trás pistas químicas que os cientistas esperam que ainda possam ser encontradas na rocha.

"O objetivo desta missão é procurar por sinais de vida antiga em Marte e, em seguida, também coletar amostras para um futuro retorno à Terra, "Horgan diz." É possivelmente a única chance que teremos de fazer as duas coisas, especialmente o retorno da amostra. É muito difícil de fazer, e é caro.

"Sabemos que podemos ter apenas esta chance de fazer isso, e foi difícil selecionar o site. Se tivéssemos que escolher apenas um local na Terra para reunir todos os dados sobre toda a história do planeta, bem, Onde você iria? Mas achamos que a cratera de Jezero é o melhor local para procurar evidências de que existiu vida em Marte, se alguma vez aconteceu. E o que encontrarmos nos ajudará a saber mais sobre se estamos ou não sozinhos no universo. "

A Perseverança vai gastar seu tempo tirando fotos, vídeo, pulverizar rocha disparando lasers (para que os cientistas possam determinar a composição química), usando microscópios para pesquisar moléculas orgânicas, perfuração, analisar e fazer uma variedade de tarefas científicas. Isso produzirá enormes volumes de dados que os cientistas levarão anos para analisar.

A NASA planeja enviar uma missão de retorno na próxima década para recuperar as amostras, que será armazenado na Perseverança.

"Trazer amostras de Marte seria incrível, "Horgan diz." Não seria apenas um feito de engenharia recuperar as amostras e devolvê-las, mas seria a primeira vez que teríamos amostras trazidas de outro planeta para a Terra. Isso seria bastante histórico. "

O Vagabundo

O primeiro Mars rover, o diminutivo, Sojourner tamanho de micro-ondas, pousou no dia 4 de julho de 1997. O público americano achou o veículo espacial fascinante - possivelmente até adorável - e a Hot Wheels logo começou a produzir um popular modelo de brinquedo do veículo.

A Perseverança do tamanho de um carro, Quinto rover de Marte da NASA, mais do que compensa em capacidade científica o que falta em fofura de brinquedo. É o maior, rover mais pesado, e contém um conjunto futurístico de tecnologias. Tem lasers para vaporizar rochas (para que os cientistas possam ver os comprimentos de onda da luz produzida para entender a composição química), recursos de direção autônoma para que possa se mover acima da velocidade de um rastreamento para o próximo local de pesquisa, brocas para coletar amostras do tamanho de lápis, um sistema robótico interno para coletar e armazenar as amostras, um sistema de teste para criar oxigênio respirável da atmosfera de Marte. E, como o falecido Steve Jobs diria, mais uma coisa:um drone parecido com um helicóptero, que tentará voar em uma atmosfera que é 100 vezes mais fina do que a da Terra.

Mas para a equipe de ciência, a atenção estará em um braço robótico de 7 pés no exterior do rover; na extremidade do braço está um conjunto de instrumentos do tamanho de um cortador de grama.

"Este braço robótico é realmente o burro de carga, "Diz Horgan." Podemos posicioná-lo com precisão milimétrica, o que é incrível. E no braço estão esses microscópios incríveis que podemos usar para mapear minerais e materiais orgânicos em uma escala muito fina. "

No topo do mastro do rover está uma câmera especial de lente dupla, Mastcam-Z, com a qual Horgan tem uma afinidade especial porque faz parte da equipe que o projetou e ajudará a operar a câmera em Marte.

A câmera tem capacidade de zoom forte o suficiente para ser usada para ver uma mosca na extremidade de um campo de futebol. A câmera pode gravar imagens coloridas, em 3-D, e em vídeo. É preciso o suficiente para que os cientistas possam usá-lo para análises composicionais do terreno circundante.

"Podemos realmente fazer uma espectroscopia realmente simples olhando para a dependência do comprimento de onda da luz do sol refletida nas rochas para ajudar a identificar suas impressões digitais minerais, "Horgan diz.

O local de pouso

O Perseverance deve pousar em um local específico ao norte do equador marciano em uma cratera de 28 milhas de largura chamada Jezero, um site selecionado por uma equipe científica. O local é atraente porque acredita-se que a cratera já tenha contido um lago do tamanho do Lago Tahoe.

“Se você olhar o site, você pode ver a evidência de um grande canal de rio levando para a cratera, criando um delta onde entrou em um lago, e um segundo grande canal de rio saindo da cratera, "Horgan diz." Este local de pouso é emocionante porque temos evidências realmente claras de que este antigo lago existiu, que tinha água líquida persistente por um tempo suficiente para criar este antigo delta, e que havia fluxo de água suficiente para transbordar do outro lado para criar o canal de fluxo. Isso sugere que o lago era um ambiente estável e de vida longa que poderia ter sido habitado por uma vida microbiana antiga. "

O rover tentará pousar na borda da cratera perto do delta para que possa explorar as duas paisagens. O local de destino é conhecido como "elipse de pouso".

"A elipse de pouso para Marte 2020 é de cerca de 7 por 9 quilômetros [4,4 por 5,6 milhas], que na verdade é muito pequeno. Se você pensar em até 17 anos atrás, quando enviamos dois rovers, Espírito e oportunidade, para Marte, sua elipse de pouso tinha cerca de 100 quilômetros de comprimento para cada um deles. Então, nos tornamos muito bons em apontar nosso pouso, " ela diz.

A ciência

Para esta missão a Marte, os cientistas estão procurando por sinais de vida passada, procurando por bioassinaturas, que são pistas de que uma vez existiu vida lá. As bioassinaturas podem variar de algo tão pequeno quanto isótopos específicos ou produtos químicos produzidos por seres vivos, como colesterol, para algo muito maior, como fósseis microscópicos.

"Um osso de dinossauro é um exemplo de bioassinatura que encontramos em rochas antigas da Terra, "Horgan diz." Eu adoraria encontrar evidências de que os dinossauros já vagaram por Marte, mas, em vez disso, vamos procurar bioassinaturas de micróbios do tamanho de bactérias. "

É aqui que as amostras armazenadas no Perseverance entram em ação. O plano é para uma missão separada, a ser feito em parceria com a Agência Espacial Europeia, para retornar a Marte e recuperar as amostras.

"Assim que as amostras estiverem de volta à Terra, podemos usar ferramentas muito mais poderosas, como microscópios eletrônicos de varredura, para confirmar se essas bioassinaturas foram criadas por micróbios, " ela diz.

"Como parte de nosso trabalho para avaliar Jezero durante a seleção do local, Liderei uma equipe para estudar a mineralogia dos depósitos do lago. E nós obtivemos alguns resultados muito legais. "

Horgan e seus colegas descobriram evidências de carbonatos ao redor da margem do antigo lago, no que Horgan descreve como um "anel de banheira". O anel de carbonatos ocorre exatamente onde as antigas linhas costeiras e praias para o lago são previstas, então a equipe propôs que se formassem na beira do lago.

Na terra, carbonatos são conhecidos por duas coisas. 1, eles indicam que o local onde são encontrados já continha água. Segundo, eles formam sedimentos que geralmente são ricos em fósseis.

"Isso é realmente emocionante porque é exatamente o tipo de lugar que você iria procurar por bioassinaturas microbianas de um lago na Terra. Quando esses minerais precipitam para fora da água, eles podem prender qualquer coisa, incluindo micróbios e materiais orgânicos, "ela diz." Então, temos trabalhado muito na equipe para tentar planejar como vamos explorar este site. "

The landing

"The landing is always so stressful because you're basically sending your prized rover, which you've spent so many hours thinking about and working on, in a giant fireball to slam into the surface of a planet, " she says. "The fireball forms because the rover enters Mars' atmosphere at 13, 000 mph, generating a huge envelope of plasma around the rover. You can't get radio signals through the plasma fireball. It takes seven minutes for the rover to go down to the surface from when it enters the atmosphere.

"But it also takes seven minutes for the radio signal to get back to Earth. So, by the time we receive the signal that the rover has hit the atmosphere, either it is actually on the surface of the planet doing well, or it has crashed into the surface. You just don't know, so we'll be anxiously waiting to get that first signal back from the rover to know that it landed safely. That's why we call it the seven minutes of terror."

The future

"One of the best things about a Mars mission like this is that it's a great opportunity for students to get involved. I have a couple of graduate students who are helping with landing site analysis on the team and will help operate the rover on Mars, " Horgan says. "We're planning to have undergrads back at Purdue also working on rover data processing and analysis."

Sometimes the work with students includes field work at sites on Earth that may resemble terrain on Mars, which scientists call an analog environment. Por exemplo, in September 2019 Horgan, Ph.D. student Bradley Garczynski, and a research team traveled eight hours from Istanbul, Turquia, to a deep lake, Lake Salda. The lake has carbonates and fossilized microbes in the form of stromatolites, exactly of the type that the Mars scientists hope to find on Jezero Crater.

"This is how we train the future of planetary science. We bring them onto the mission, and years from now they can become mission leaders, " Horgan says.