DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA ESPACIAL EM MARTE Julia Bueno Beltrão 1 Rafael Albuquerque 2 Luís Roberto Halama 3

Transcrição

1 1 DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA ESPACIAL EM MARTE Julia Bueno Beltrão 1 Rafael Albuquerque 2 Luís Roberto Halama 3 Resumo As pesquisas espaciais, desde seu começo, evoluíram muito. O foco principal dessas missões tem sido o planeta Marte. Muitos rovers e sondas, equipados com os aparelhos de alta tecnologia, estão sendo enviados ao planeta vermelho com o intuito de entender o seu passado e o seu presente. Descobrindo assim quais são as condições do planeta hoje e se algum dia ele foi parecido com a Terra. O estudo dessas pesquisas é essencial, pois se trata do desenvolvimento da humanidade como um todo. Alcançando lugares distantes e descobrindo mais sobre o sistema solar, e também sobre nosso próprio planeta. Palavras-chave: Pesquisas espaciais; Missões Espaciais; Marte; Rovers; Sondas. 1 INTRODUÇÃO A exploração ao planeta Marte teve início nos anos 1960 com a corrida espacial ou corrida armamentista. Na cronologia das missões espaciais ao planeta vermelho, a extinta União Soviética foi a primeira a lançar uma missão espacial a Marte, a Marsnik 1, porém esta não conseguiu sair da órbita terrestre. O mesmo aconteceu com as duas missões seguintes, até chegar a Sputinik 23 em 1962, que foi a primeira a deixar o planeta Terra, mas que parou de funcionar antes de chegar a Marte. Enfim em 1964 os Estados Unidos enviaram sua primeira missão a Marte, a Mariner 3, que também teve problemas e não atingiu a órbita marciana. Somente em 1971 foi que o primeiro objeto feito pelo homem tocou a superfície de Marte, (Explicatorium, 2016). A trajetória das missões espaciais começou com muitas dificuldades, mas com o tempo se desenvolveu. E agora os problemas enfrentados pelos cientistas não são mais os de antigamente. No passado um grande desafio era fazer o foguete 1 Aluna do Segundo Ano do Ensino Médio do Colégio Adventista do Boqueirão. 2 Aluno do Segundo Ano do Ensino Médio do Colégio Adventista do Boqueirão. 3 LUÍS ROBERTO HALAMA Mestre em Geografia pela UFPR; Especialista em Educação Ambiental pelo SENAC/PR; Licenciado em Geografia pela UFPR; Licenciado em Estudos Sociais pela FCHSC; Autor de livros didáticos e do Sistema Interativo de Ensino pela CPB; Professor de Geografia do Ensino Fundamental e Médio do Colégio Adventista Boqueirão e do Fundamental na Escola Adventista Santa Efigênia.

2 2 deixar a atmosfera terrestre e chegar ao planeta vermelho. Com o desenvolvimento da tecnologia nas missões espaciais isso se tornou algo comum. Agora os astrônomos enfrentam outras barreiras, como a das dificuldades encontradas em Marte para o envio de uma missão tripulada. Entretanto a história da astronomia e da pesquisa em Marte ainda está se desenvolvendo. Com isso, o objetivo dessa pesquisa é estudar as novas missões espaciais ao planeta vermelho e as novas tecnologias empregadas nestas. 2 MISSÕES ESPACIAIS Marte é o quarto planeta do sistema solar e encontra-se a km do Sol. Ele possui dois satélites naturais chamados de Fobos e Deimos. O planeta pode ser visto da Terra mesmo sem telescópio como uma estrela vermelha, e possui essa coloração por causa dos minerais que estão em sua atmosfera e reagem com gases, ficando enferrujados e avermelhados. A fina espessura de sua atmosfera proporciona baixas temperaturas, que variam de 20ºC a -130ºC. A maior montanha de todo sistema solar está no planeta vermelho e é chamada de Olympus Mons. O dia em Marte é semelhante ao da Terra, ele tem 24 horas e 39 minutos e um ano no planeta possui 687 dias terrestres, (Sua Pesquisa, 2016). O planeta vermelho é um dos mais estudados do nosso sistema solar pela comunidade científica. O grande foco que Marte recebe dos astrônomos vem desde a década de 1960 com as primeiras missões espaciais ao planeta. E até hoje ele intriga seus estudiosos, a cada vez que mais descobertas são feitas a seu respeito. Além de que a tecnologia usada nas antigas missões ao planeta vermelho está bem diferente, e mais desenvolvida. As missões também possuem novos objetivos. Dentre eles o de fazer descobertas para uma futura missão tripulada a Marte, prevista para acontecer em Para realizar essas novas pesquisas duas missões estão acontecendo esse ano em Marte. As missões são Mars Science Laboratory, que é realizada pela NASA (Administração Nacional do Espaço e da Aeronáutica), e a Exomars, realizada pela ESA (Agência Espacial Europeia) e pela Roscosmos (Agência Espacial Russa) (NERI, Gabriela,2016). A Mars Science Laboratory (MSL) tem como objetivo principal ajudar os cientistas a entender como é a atmosfera e o ambiente de Marte, com a intenção de

3 3 um dia enviar seres humanos para lá, o que está previsto para as próximas décadas. Segundo Doug Ming, co-investigador da missão, O objetivo é enviar seres humanos a Marte e trazê-los de volta com segurança e, para isso, nós realmente precisamos saber sobre as propriedades da superfície. A missão também busca encontrar indícios de vida no planeta em algum momento de sua história e descobrir como ele era no passado (CIENCTECTV Ep.04 Curiosity, 2016). Mars Science Laboratory foi iniciada com o lançamento da Sonda de mesmo nome, Mars Science Laboratory, que continha um rover, um veículo explorador, nomeado de Curiosity no dia 26 de novembro de A sonda foi enviada da Flórida e chegou a Marte em 6 de agosto de 2012, após 8 meses e meio de viagem, pousando na cratera Gale (FRANCISCO, Patrick, 2016). A missão recebeu os mais avançados equipamentos científicos de quando foi enviada, resultando em análises de Marte nunca feitas antes. A NASA recebeu ajuda de toda a comunidade internacional para o fornecimento da maioria desses equipamentos, que começaram a ser testados no final de O rover Curiosity possui mais de 10 instrumentos diferentes que podem escavar, perfurar, e até disparar um laser nas rochas para analisar seu componentes químicos, como a hematita e magnetita, minerais encontrados em rochas na base do monte Sharp. Esses instrumentos também podem ser usados para análise do solo e da poeira marcianos. Esses dados são muito importantes com o propósito de um dia enviar seres humanos para Marte. As pesquisas ajudarão os cientistas a entenderem como as tempestades de poeira marcianas podem afetar os veículos, os equipamentos e os futuros astronautas que serão enviados para lá. A missão dispõeainda de um instrumento que mede a quantidade de radiação na superfície do planeta, o que também é um conhecimento essencial para a concretização da missão tripulada a Marte. O Curiosity tem também dois computadores, 12 câmeras espalhadas em diversos ângulos e um reator nuclear, de onde provém sua energia (SILVA, Rafael, 2016). A primeira descoberta feita pelo veículo explorador Curiosity, foi a existência de um antigo leito de rio que ficava entre o norte da cratera Gale e a base do monte Sharp, uma montanha que fica dentro da cratera. Os cientistas chegaram a essa conclusão estudando as imagens de rochas sedimentares de formato arredondado

4 4 enviadas pelo rover. Esse formato mostra que elas foram transportadas por longas distâncias e por fluxos de água (IG. Curiosity encontra sinais, 2016). Segundo Rebecca Williams, pesquisadora do Curiosity: Os formatos mostram que eles foram transportados e o tamanho indica que isso não pode acontecer pelo vento. Foram transportados pelo fluxo da água (JCNET. Sonda vê, 2016). Durante os 4 anos que Curiosity está em Marte ele também realizou outras grandes descobertas. Um deles foia média da quantidade de radiação em Marte durante um dia que é de 1,8 milisv, metade do que é o da Terra em um ano, e outros dados capturados por ele que permitem os cientistas criarem médias e comparações entre dados da Terra e os de Marte (Aurélio Amaral, 2016). Com o passar do tempo e a exposição à radiação, aos terrenos rochosos e às tempestades de areia o robô Curiosity sofreu algumas mudanças. Agora ele está com diversos amassões, arranhões e até buracos e fissuras em suas rodas (Figura 1) causados pelo desgaste do material e por pedras pontiagudas fixas no chão por onde ele passou. Essas danificações ainda não causaram nenhum problema no desempenho do Curiosity, mas exigem dos gerentes da Mars Science Laboratory mais cuidado ao escolher as rotas que o rover vai seguir. O rover agora está escalando o monte Sharp e não tem nenhuma previsão para o fim da missão, que almeja alcançar o seu antecessor, o rover Opportunity, que já está a uma década em Marte (CIENCTECTV Ep.13, 2016). Figura 1 - Rodas do rover Curiosity. Fonte:

5 5 A segunda pesquisa em Marte, a Exomars, é um projeto da ESA (Agência Espacial Europeia) e a Roscosmos (agência espacial russa)que será realizada em duas etapas. A primeira é o lançamento da sonda TGO (Trace Gas Orbiter) e do lander, um módulo de pouso, denominado Schiaparelli, que ocorreu em A segunda etapa é o lançamento de outra sonda junto com um rover previsto para A missão Exomars tem como objetivo encontrar traços de vida atuais ou em algum momento da história de Marte, descobrir como os gases atmosféricos se formam, principalmente o metano, e investigar como a água e o ambiente geoquímico variam (SOUZA, Yara Laiz, 2016). A primeira fase da Exomars foi lançada do Cosmódromo de Baikonur no Cazaquistão em 14 de março de 2016 e tem previsão de chegar a Marte no dia 19 de outubro do mesmo ano. O módulo Schiaparelli e a sonda TGO (figura 2) viajam juntos, como ilustra a figura 2, e se separarão apenas três dias antes da chegada do lander a Marte. A expectativa é de que Schiaparelli entre na atmosfera do planeta e chegue ao solo em menos de seis minutos, pousando numa área chamada de Meridiani Planum. Ele será a primeira sonda a pousar em Marte durante a estação empoeirada do planeta, o que lhe permite recolher dados inéditos. O lander operará no planeta entre 2 e 8 dias marcianos (ESA. Exomars, 2016). Figura 2 - Sonda TGO emóduloschiaparelli próximos a Marte. Fonte: Para realizar suas pesquisas Schiaparelli foi equipado com dois instrumentos. Um denominado de AMELIA e outro chamado de DREAMS. O primeiro, com o propósito de ser usado durante a descida do lander, tem a função de coletar dados

6 6 de temperatura, velocidade dos ventos e outras características das atmosfera de Marte em diferentes altitudes. O segundo, DREAMS, tem o objetivo de atuar como uma estação meteorológica em solo marciano. Ele possui sensores, como os de vento, umidade, temperatura e pressão. Segundo dados divulgados pela ESA depois que a sonda Trace Gas Orbiter e o Schiaparelli se separarem, a sonda entrará em órbita no planeta vermelho, onde ficará por no mínimo cinco anos. A TGO vai procurar por sinais de metano em Marte, o que é muito importante, porque na Terra a maior parte dele tem origem biológica, ou seja, é produzido por plantas, animais, bactérias e outros. Embora a descoberta desse gás não seja uma comprovação de que haja vida no planeta vermelho, pois ele pode ser produzido também por reações vulcânicas, o seu processo de formação precisa de água para acontecer, e a água também é um grande fator para possibilitar existência de vida em algum lugar. É por isso que a TGO foi enviada a Marte, para comprovar as descobertas anteriores de que há metano no planeta, para descobrir qual a sua quantidade, para encontrar onde ele está sendo produzido e para descobrir mais sobre a água marciana. Com esses objetivos, a sonda Trace Gas Orbiter foi equipada com dois instrumentos, o NOMAD e o ACS. Eles contem espectrômetros, que são aparelhos que detectam características da radiação, causadas por diferentes elementos. Assim os cientistas saberão qual é a quantidade de metano em Marte. A sonda também possui um equipamento chamado de FREND, que procurará por água mesmo que ela esteja a um metro abaixo da superfície, e um chamado de CaSSIS que registrará imagens coloridas e em alta resolução, de 4,6 metros por pixel a uma altitude de 400 quilômetros da superfície. O CaSSIS fotografará partes do planeta que possuem interesse cientifico, como as faixas escuras que aparecem em Marte e que muitos estudiosos dizem ser fluxos de água salgada e possíveis locais para pousos de futuras missões (Galeria do Meteorito, 2016). A segunda parte da missão Exomars está marcada para ser enviada ao espaço em Nela uma nova sonda vai levar um rover, ilustrado na figura 3, para Marte. Ele vai estudar mais sobre a geoquímica do planeta e vai procurar por sinais de vida. Para suas pesquisas o veículo explorador fará perfurações no solo, semelhante ao rover Curiosity, mas a diferença entre eles é que o rover da Exomars pode fazer perfurações maiores, alcançando até dois metros de profundidade.

7 7 Através dessas perfurações o veículo recolherá amostras do solo marciano e fará análises. Figura 3 Roverda missão Exomars. Fonte: O planeta Marte é chamado por muitas vezes de irmão da Terra, por causa das semelhanças entre eles. Por essa e outras razões elegera tanto interesse e curiosidade nas pessoas. Desde o inicio das viagens espaciais o planeta tem sido cenário de filmes e tema de programas de televisão. Marte também se tornou um grande alvo das missões espaciais e, a cada dia novas coisas têm sido descobertas a respeito do planeta vermelho. O sonho de levar o homem para Marte e de torná-lo habitável para os seres humanos, está mais perto do que jamais esteve de se tornar realidade. 3 CONSIDERAÇÕES FINAIS Nas telas dos filmes hollywoodianos o homem já chegouao planeta Marte há muito tempo, mas fora da ficção a humanidade ainda está trabalhando para atingir esses objetivos. As missões Curiosity e Exomars, realizadas pela NASA e pela ESA em parceria com a Roscosmos, respectivamente, são, por exemplo, apenas o inicio da pesquisa humana fora dos limites do planeta Terra. Os cientistas visam descobrir ainda mais sobre o espaço e os planetas do nosso sistema solar. Muitos têm inclusive a esperança de encontrarem vida fora da Terra, ou de colonizar algum

8 8 outro planeta. E com todos os avanços tecnológicos apresentados nos equipamentos das sondas e dos rovers para o estudo de Marte, a humanidade mostra-se gradativamente próxima de alcançar esse escopo. REFERÊNCIAS: AMARAL, Aurélio. As quatro principais descobertas do Curiosity sobre Marte. Disponível em: < Acesso em: 29 ago CIENCTECTV Ep.04 - Curiosity. Realização de Sérgio Sacani. [s. L.]: [s. L.], Son., color. Disponível em: < Acesso em: 29 ago CIENCTECTV Ep.13 - As Rodas Danificadas do Curiosity - O Problema e as Soluções. Realização de Sérgio Sacani. [s. L.]: [s. L.], Son., color. Disponível em: < Acesso em: 29 ago ESA. Exomars a caminho de esclarecer os mistérios do planeta vermelho. Disponível em:< esclarecer_os_misterios_do_planeta_vermelho>. Acesso em: 29 ago EXPLICATORIUM. Missões a Marte: Principais missões a este planeta. Disponível em: < Acesso em: 29 ago FRANCISCO, Patrick. Curiosity no Planeta Marte Missão da NASA. Disponível em: < Acesso em: 29 ago GALERIA DO METEORITO. ExoMars: entenda a nova missão que buscará vida em Marte. Disponível em: <

9 9 nova-missao-busca-por-vida-em-marte.html#.v3wcrnirliv>. Acesso em: 29 ago IG. Curiosity encontra sinais de antigo leito de rio em Marte. Disponível em: < Acesso em: 29 ago JCNET. Sonda vê vestígios de riacho em Marte.Disponível em: < Acesso em: 29 ago NERI, Gabriela. Conheça as missões espaciais que marcarão Disponível em: < 2016/>. Acesso em: 29 ago SILVA, Rafael. A tecnologia por trás da Rover Curiosity. Disponível em: < Acesso em: 29 ago SOUZA, Yara Laiz. ExoMars. Disponível em: < Acesso em: 29 ago SUAPESQUISA. Planeta Marte. Disponível em: < Acesso em: 29 ago