O helicóptero científico de Marte poderia ser um geólogo aerotransportado em Marte
Um modelo do conceito Mars Science Helicopter da NASA. Crédito:NASA Depois de mais de 70 voos bem-sucedidos, um rotor quebrado encerrou a notável e inovadora missão do helicóptero Ingenuity em Marte. Agora, a NASA está considerando como um helicóptero maior e mais capaz poderia ser um geólogo aerotransportado no Planeta Vermelho. Nos últimos anos, cientistas e engenheiros têm trabalhado no conceito, propondo um hexacóptero de seis rotores que teria aproximadamente o tamanho do rover Perseverance.
Chamado de Mars Science Helicopter (MSH), ele não serviria apenas como um batedor aéreo para um futuro rover, mas, mais importante, também poderia transportar até 5 kg (11 lbs) de instrumentos científicos no ar, na fina atmosfera marciana e pousar. em terreno que um veículo espacial não pode alcançar.
Um novo artigo apresentado na Conferência de Ciência Lunar e Planetária de março de 2024 descreve o trabalho geológico que tal helicóptero poderia realizar.
O artigo, “Desvendando a origem e a petrologia da crosta marciana com um helicóptero”, observa que há várias questões pendentes sobre a composição e a história da superfície de Marte, especialmente com as recentes descobertas de dicotomias inesperadas na composição das rochas basálticas. Nas observações dos rovers de Marte e das naves espaciais orbitais, algumas regiões parecem ter sido influenciadas pela água, enquanto outras não.
“Até a última década, pensávamos que as rochas magmáticas eram apenas basálticas em Marte”, disse Valerie Payré, da Universidade de Iowa, principal autora do artigo. “Mas com recentes medições orbitais e do rover, observamos que existe uma grande diversidade de rochas magmáticas semelhantes às que vemos na Terra”.
Payré explicou por e-mail que existem rochas em Marte com concentrações elevadas de sílica chamadas rochas félsicas – feldspato e silicato – que são ricas em elementos e não se esperava que fossem encontradas na superfície marciana.
“Medimos isso com o rover Curiosity e temos algumas dicas de onde podem haver outros usando medições orbitais”, disse Payré. "No entanto, faltam imagens aproximadas (escala milimétrica) e análises de composição no conjunto de dados orbitais para saber se essas rochas félsicas estão espalhadas por Marte ou apenas em alguns locais. Isso ainda é muito importante para entender o que é a crosta de Marte. feita e se é semelhante à crosta terrestre, o que tem implicações na formação do planeta e até mesmo no clima passado."
Payré e sua equipe acham que um helicóptero seria perfeito para explorar lugares onde um rover nunca poderia atravessar, como terrenos com altitudes muito altas, já que pousar ali exigiria muito combustível.
Os instrumentos que eles propõem incluem um espectrômetro miniaturizado de visível e infravermelho próximo (VNIR) para mapeamento mineralógico em pequena escala e um pequeno espectrômetro de decomposição induzida por laser (LIBS) com um micro-imager, um instrumento semelhante ao instrumento a laser ChemCam no Curiosity e Rovers de perseverança. No seu artigo, a equipa escreve que um helicóptero com estes instrumentos poderia viajar quilómetros para detectar terrenos félsicos promissores e medir a sua composição numa escala micrométrica.
“Poderíamos sobrevoar esses possíveis terrenos félsicos e observar seus minerais usando um espectrômetro visível/infravermelho próximo, pousar em locais de interesse, tirar imagens de perto e medir as composições dessas rochas com o LIBS”, disse Payré. "Poderíamos finalmente saber o que é a crosta de Marte e restringir melhor como ela se formou."
Um gráfico mostra as peças do helicóptero Ingenuity. Crédito:NASA
Também poderia haver um magnetômetro a bordo, que mede anomalias no campo magnético, para entender melhor como funcionava o campo magnético de Marte, o que ainda é incerto. Marte não possui atualmente um campo magnético global, mas teve um no início de sua vida.
“Essa carga finalmente nos permitiria compreender melhor o clima passado em Marte, medindo a composição e os minerais de rochas sedimentares de várias idades”, disse Payré ao Universe Today.
Um artigo de design conceitual publicado em 2020 propôs um hexacóptero de Marte com massa de cerca de 31 kg (70 libras) e diâmetro total de pouco mais de 4 metros (13 pés). Cada conjunto de rotores teria pás com cerca de 0,64 metros (2 pés) de comprimento. O helicóptero seria movido por uma célula solar recarregável. Isto não só alimentaria os rotores, mas também os desejados instrumentos científicos.
Este helicóptero podia se mover a uma velocidade de até 30 metros por segundo (60 mph), mas também podia pairar sobre um local por até cinco minutos. Engenheiros do Ames Research Center, do Jet Propulsion Lab e da Universidade de Maryland escreveram que o MSH poderia voar com um alcance de até 10 km (6,2 milhas) por voo. Com esta velocidade e alcance, o MSH poderia cobrir em poucos dias tanto terreno quanto rovers como Perseverance e Curiosity percorreram em anos.
“O fato de um helicóptero poder voar facilitaria a missão de visitar locais que seriam inacessíveis para um rover, e poderíamos acessar locais que nunca imaginamos antes”, disse Payré.
Payré e sua equipe propuseram vários locais de pouso, incluindo a cratera Gale, a cratera Gale, onde rochas félsicas evoluídas foram encontradas pelo Curiosity Rover; o enorme desfiladeiro de Valles Marineris, onde observações orbitais revelaram uma crosta profunda com rochas contendo feldspato; e a bacia de Hellas, cratera de impacto de 2.300 km conhecida por ter camadas de feldspato.
