Predecessores
O primeiro rover a pousar com sucesso em Marte foi o Sojourner americano. Como parte do programa Mars Pathfinder, em 1997, ele trabalhou no planeta por três meses inteiros, às vezes excedendo a vida útil estimada. O rover não enfrentou tarefas particularmente difíceis - o próprio fato de encontrar um aparato robótico terrestre no Planeta Vermelho causou impacto no mundo. No entanto, Sojourner conseguiu enviar muitas fotos de Marte, bem como realizar estudos meteorológicos e geológicos simples.
Dois anos depois, a NASA enviou novamente uma missão a Marte ao espaço, com o objetivo de um estudo detalhado do solo e das condições climáticas do planeta. A missão Mars Polar Lander terminou em fracasso - o veículo de descida caiu por motivos ainda desconhecidos. A bordo da espaçonave, o radar laser russo (lidar), projetado para estudar a composição da atmosfera, também desapareceu.
Os americanos entraram no século 21 como os líderes mundiais indiscutíveis na exploração de Marte e apoiaram seu sucesso em 2003 com o lançamento do programa Mars Exploration Rover. De acordo com o plano, dois rovers deveriam estudar o planeta - Spirit e Opportunity. Os dois rovers pousaram na superfície de Marte em janeiro de 2004 com um intervalo de 21 dias terrestres. O design do Opportunity provou ser tão confiável e durável que o rover continuou a operar até junho de 2018.
Agora, um rover Curiosity de 900 quilos com uma fonte de energia de radioisótopo está operando em Marte, que atingiu o planeta em agosto de 2012. Sua principal tarefa é perfurar e examinar amostras. No momento, a missão foi estendida indefinidamente.
Isso não foi suficiente para os americanos, e ainda antes, em 2008, uma pequena estação Fênix apareceu no planeta, uma das missões da qual era a busca por vida extraterrestre. O dispositivo não foi adaptado para movimento, era relativamente barato ($ 400 milhões) e viveu em um estado ativo por apenas alguns meses. No entanto, Phoenix descobriu água em Marte e realizou uma análise química simples do solo.
Os americanos levaram quase dez anos para substituir o robô de exploração estacionário que ficou offline no outono de 2008. A estação sísmica de Marte com a plataforma InSight da NASA pousou no planeta em 2018 e tem enviado com sucesso resultados de pesquisas para a Terra até o momento.
A presença de um aparelho marciano móvel e outro estacionário claramente não é suficiente para os americanos. Para consolidar sua presença em Marte, em 18 de fevereiro de 2021, o rover Perseverance pousou na superfície. E ele tem seu próprio helicóptero.
Existe vida em Marte?
Em primeiro lugar, o Perseverance é o maior veículo espacial que foi lançado no Planeta Vermelho até agora. Elon Musk uma vez catapultou seu roadster elétrico para o espaço, e a NASA enviou um rover do tamanho de um carro para Marte. Perseverance tem cerca de 3 metros de comprimento, 2,7 metros de largura e 2,2 metros de altura. Para um rover bastante grande, foram usados materiais superfortes e ultraleves, razão pela qual o peso do dispositivo em condições terrestres mal ultrapassa uma tonelada. Nas condições de Marte, a Perseverança pesará duas vezes e meia menos.
O lançamento de um projeto tão complexo e caro (mais de US $ 3 bilhões) deve ser apoiado por um programa de pesquisa apropriado em Marte. Para justificar o gasto, os americanos equiparam o veículo espacial com vários dispositivos interessantes ao mesmo tempo.
Em primeiro lugar, este é o aparelho modelo MOXIE para a síntese de oxigênio a partir de dióxido de carbono na atmosfera marciana, cuja proporção chega a 93%. Em teoria, tudo é muito simples - da molécula de dióxido de carbono CO2 arrancamos o oxigênio atômico e o combinamos com um dos mesmos. O escapamento produz monóxido de carbono e oxigênio molecular, que é bastante respirável.
Antes disso, em condições espaciais, o oxigênio era sintetizado por eletrólise da água, mas para a vida de uma pessoa, um quilograma inteiro de água por dia é necessário - este método não é aplicável a Marte. Em suma, o aparelho MOXIE comprime dióxido de carbono, aquece-o até 800 graus e faz passar uma corrente elétrica por ele. Como resultado, o oxigênio puro é liberado no ânodo da célula de gás e o monóxido de carbono no ânodo. Em seguida, a mistura de gás é resfriada, verificada quanto à pureza e liberada na atmosfera de Marte.
Obviamente, em um futuro distante, milhares desses geradores irão processar dióxido de carbono marciano em uma atmosfera amigável para o ser humano. Vale ressaltar que essa tecnologia não é das mais avançadas. Ainda, de acordo com a teoria, a partir de duas moléculas de CO2 apenas um O é produzido2… E isso está muito longe da eficácia real de tais instalações. Muito mais interessante é a ideia de dividir o dióxido de carbono em carbono C e uma molécula O2… Em 2014, a revista Science publicou um método para a síntese de oxigênio a partir de CO2 sob a influência de lasers ultravioleta. Cinco anos depois, o Instituto de Tecnologia da Califórnia teve a ideia de acelerar e atingir as moléculas de dióxido de carbono em superfícies inertes, como a folha de ouro. Como resultado desse tratamento bárbaro, o dióxido de carbono é dividido em oxigênio molecular e carbono, ou seja, fuligem. Mas, embora tais técnicas estejam longe da perfeição tecnológica, a NASA tem que se contentar com dispositivos como o MOXIE.
O segundo dispositivo interessante para o rover é o PIXL, que é projetado para fazer a varredura da área circundante com raios-X. O dispositivo realiza testes remotos de solo em busca de produtos químicos e elementos que podem ser marcadores de seres vivos. Os desenvolvedores garantem que o PIXL é capaz de reconhecer mais de 26 elementos químicos. Tarefa semelhante é realizada pelo scanner multifuncional SuperCam, capaz de determinar a composição atômica e molecular de rochas a sete metros. Para isso, é equipado com laser e sensores infravermelhos de alta sensibilidade.
E isso não é tudo. A análise da presença de vestígios de vida é realizada pelos "peritos forenses" SHERLOC e WATSON. SHERLOC trabalha na faixa ultravioleta, sondando as rochas circundantes com um laser. O princípio é muito semelhante ao trabalho de um detetive terrestre em busca de evidências biológicas com uma lanterna ultravioleta. O WATSON, por sua vez, captura tudo o que acontece na câmera. Um par de sensores junto com um raio-X PIXL estão localizados no final da lança do rover.
O Perseverance não tem um exercício para explorar o interior de Marte. Para tanto, é utilizado o scanner de radar RIMFAX, capaz de "escanear" Marte a uma profundidade de 10 metros. O GPR mapeará a superfície subjacente e procurará depósitos de gelo marciano.
Mars rover com helicóptero
O principal "empecilho" do Perseverance não são os supergadgets descritos acima e nem mesmo uma usina nuclear, mas a primeira aeronave para Marte. Depois de pousar na cratera marciana de Jezero, o rover trouxe um helicóptero coaxial em miniatura sob sua barriga. Nas melhores tradições da astronáutica americana, o nome do helicóptero era escolhido por competição, e o melhor era Ingenuity. Por Vaniza Rupani, aluna do 11º ano de Northport.
O helicóptero não transporta nenhum equipamento científico. Sua principal tarefa é demonstrar o potencial de voo na atmosfera de Marte, que consiste quase inteiramente de dióxido de carbono. A atmosfera do Planeta Vermelho é semelhante em densidade à da Terra, mas a gravidade é 2,5 vezes menor. A aeronave arrasta 1,8 kg e para seu peso está equipada com hélices relativamente pequenas (velocidade de rotação - 2537 rpm) - bônus da gravidade marciana. No entanto, as enormes quedas de temperatura na superfície do planeta forçaram os engenheiros a construir um complexo sistema de proteção térmica em um helicóptero. O primeiro vôo do Ingenuity está programado para não antes de 8 de abril, e todo o programa de testes deve ser concluído dentro de um mês. O helicóptero é descartável - após o teste permanecerá em Marte como destroços alienígenas. A perseverança também acabará se transformando em uma peça morta de ligas caras, mas seu ciclo de vida é muito mais longo.
Supõe-se que o Perseverance deixará seu satélite em um contêiner de proteção em forma de guitarra, retrocederá várias dezenas de metros e lançará remotamente um programa de voo de teste. O helicóptero terá que voar ao redor do veículo espacial sem sair da área de vigilância de câmeras e scanners. A parte mais difícil é sobreviver à primeira noite fria de Marte para um helicóptero em miniatura. Se você estiver lendo o material antes de 8 de abril de 2021, o rover marciano está apenas se movendo em direção ao campo de aviação pré-selecionado para o lançamento do Ingenuity.
