O Monte Erebus está no fim do nosso mundo - e oferece um portal para outro.

É o vulcão ativo mais meridional do nosso planeta, chegando a 12, 448 pés (3, 794 metros) acima da Ilha de Ross, na Antártica. As temperaturas na superfície estão bem abaixo de zero na maior parte do ano, mas isso não impede as visitas de cientistas:o Erebus também é um dos poucos vulcões do mundo com um lago de lava exposto. Você pode espiar por cima da borda de sua cratera principal e olhar diretamente para ela.

Também é um bom substituto para um mundo alienígena congelado, o tipo para o qual a NASA deseja enviar robôs algum dia. É por isso que Aaron Curtis, um pós-doutorado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia, passou o mês de dezembro explorando cavernas de gelo sob o vulcão. Por várias semanas, ele testou robôs, uma broca e uma tecnologia de mapeamento auxiliada por computador que poderia um dia nos ajudar a entender os mundos gelados em nosso sistema solar externo.

Foi a sétima visita de Curtis ao Monte Erebus, que ele fez em nome do JPL e do Observatório do Vulcão do Monte Erebus. Ele viajou com vários colegas que estavam estudando desde a idade das rochas até a composição dos gases emitidos pelo lago de lava.

Mundos oceânicos como Europa certamente são distintamente mais alienígenas do que Erebus. As temperaturas de Europa estão centenas de graus abaixo de zero; seu gelo certamente será diferente do da Terra; sua superfície é banhada pela radiação de Júpiter.

Mas existem algumas semelhanças que tornam o Erebus um bom campo de testes para tecnologias futuras.

"Achamos que algumas características dessas cavernas são semelhantes ao que você pode ver em uma lua como Europa, "Curtis disse.

Beleza congelada

Para os gregos antigos, Erebus era uma entrada para o submundo. É um homônimo adequado:os cientistas descobriram que o Monte Erebus tem seu próprio submundo - embora de uma beleza estonteante.

Os gases do vulcão esculpiram cavernas enormes, que estão cheias de florestas de geadas e tetos de gelo semelhantes a catedral. Curtis disse que o calor do Erebus mantém as cavernas aconchegantes - perto de 32 graus Fahrenheit (0 graus Celsius) - e expulsa gases quentes das aberturas na superfície, onde eles congelam em torres. Dentro das cavernas, a mistura de ar quente e frio forma "chaminés" geladas que alcançam o solo.

Enquanto fazia seu doutorado no Instituto de Mineração e Tecnologia do Novo México, Curtis escreveu sua dissertação sobre a formação dessas cavernas. Ele disse que nos últimos anos, os cientistas também descobriram uma ampla variedade de organismos microscópicos que vivem em seu interior. Esses extremófilos, como são conhecidos, sugerem que a vida pode ser possível em planetas distantes com sistemas de cavernas semelhantes.

Ferramentas para uma lua gelada

Curtis ingressou no Extreme Environments Robotics Group da JPL em 2016, onde os engenheiros estão desenvolvendo máquinas ágeis que podem escalar, corra e vagueie por terrenos difíceis.

Aaron Parness, gerente do Laboratório de Prototipagem Robótica, disse que o Monte Erebus era um bom campo de testes para alguns dos robôs e instrumentos em desenvolvimento. Quando um membro do grupo está conduzindo uma pesquisa de campo, eles freqüentemente testam o trabalho um do outro. É parte da prototipagem rápida de design que orienta os esforços do grupo.

"Os testes de campo mostram coisas que são difíceis de aprender em laboratório, "Parness disse." Aproveitamos essas oportunidades. Mesmo que o protótipo não esteja pronto para funcionar perfeitamente, isso não significa que não esteja pronto para nos ensinar lições sobre como tornar a próxima iteração melhor. "

Curtis testou vários projetos exclusivos no Monte Erebus. Havia o Ice Screw End Effector (ISEE), uma espécie de broca de gelo projetada para os "pés" de um robô escalador de paredes chamado LEMUR. A broca permitiria ao LEMUR prender-se às paredes, ao mesmo tempo, retirando amostras do gelo em cada etapa. Projetos futuros podem ser capazes de verificar se há sinais químicos de vida nessas amostras.

O ISEE não tinha visto muitos testes de campo antes desta viagem - apenas o gelo crescendo dentro de uma geladeira no JPL.

"Estamos tentando ter uma ideia de que tipo de gelo esta broca funciona, "Curtis disse. Ele acrescentou que o gelo pode ser plástico ou quebradiço dependendo das diferentes densidades, umidade e outros fatores. As cavernas de gelo sob o Erebus provaram ter concentrações de ar muito mais altas do que o esperado:"As diferenças envolvidas podem ser como tentar escalar um marshmallow versus um metal leve."

Outro teste foi para PUFFER, um robô inspirado em origami que pode ficar sentado durante o armazenamento e "inflar" para explorar uma área mais ampla. PUFFER dirigiu amplamente em torno do JPL, no Arroyo Seco de Pasadena e em outros ambientes desérticos - mas não na neve. Curtis controlou o robô usando rodas de neve recém-projetadas, que tem uma ampla, superfície plana.

Outra ferramenta que pode ser útil para futuros exploradores é um sensor de luz estruturado usado para criar mapas de cavernas em 3-D. Jeremy Nash e Renaud Detry do JPL forneceram o sensor, que depende da visão computacional para mapear o interior de uma caverna.

Curtis disse que o gelo é um material duro para o modelo 3-D, em grande parte porque é muito reflexivo. A luz tem a tendência de ricochetear em sua superfície, tornando difícil para um computador ler esses dados e reconstruir um espaço.

"O gelo brilha, e os cristais brilhantes parecem diferentes de cada ângulo, "Curtis disse." É como uma sala de espelhos.

Ciência aventureira

Não se engane - uma viagem de pesquisa ao Monte Erebus não é exatamente um período de férias.

Curtis e seus colegas enfrentaram três grandes nevascas durante a viagem, cada um com duração de cerca de uma semana. Isso levou a atrasos nas viagens, quando os helicópteros de abastecimento não conseguiam fazer uma passagem segura.

A equipe também lidou com a limitação de energia em uma região que vive seis meses à noite, bloqueando a luz solar para células solares. As turbinas eólicas no vulcão são a forma mais comum de energia, embora enfrentem seus próprios desafios:o gelo se acumula nas lâminas, fazendo-os vibrar em pedaços.

Mas a chance de conduzir pesquisas em um local tão desolado e inspirador é difícil de deixar passar.

"Quando eu sinto o cheiro daquele sulfeto de hidrogênio perfumando o ar de 25 graus Celsius negativos, não há nenhum lugar que eu prefira estar, "Curtis disse.