Rover Perseverance da NASA Pousa com Sucesso em Marte, Apresentando Tecnologia Avançada de Compósitos

Perseverance, o maior e mais avançado rover que a NASA enviou a outro mundo — e que é suportado por numerosos materiais e estruturas compostas — pousou em Marte em 18 de fevereiro após jornada de 203 dias no espaço atravessando 293 milhões de milhas (472 milhões de quilômetros). Confirmação do pouso bem-sucedido foi anunciada no controle de missão no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia às 15:55 EST (12:55 PST).

Repleto de tecnologia inovadora, a missão Mars 2020 lançou em 30 de julho de 2020, da Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral na Flórida. A missão do rover Perseverance marca um primeiro passo ambicioso no esforço para coletar amostras de Marte e retorná-las à Terra.

"Este pouso é um daqueles momentos cruciais para a NASA, os Estados Unidos e a exploração espacial global — quando sabemos que estamos no limiar da descoberta e afiando nossos lápis, por assim dizer, para reescrever os livros didáticos", diz o administrador interino da NASA Steve Jurczyk. "A missão Mars 2020 Perseverance incorpora o espírito de nossa nação de perseverar mesmo nas situações mais desafiadoras, inspirando e avançando ciência e exploração. A missão em si personifica o ideal humano de perseverar em direção ao futuro e nos ajudará a preparar para exploração humana do Planeta Vermelho nos anos 2030."

Do tamanho de um carro, o geólogo robótico e astrobiólogo de 1.026 quilogramas (2.263 libras) passará por várias semanas de testes antes de iniciar sua investigação científica de dois anos da Cratera Jezero em Marte. Enquanto o rover investigará a rocha e sedimento do antigo leito de lago e delta de rio de Jezero para caracterizar a geologia e clima passado da região, uma parte fundamental de sua missão é astrobiologia, incluindo busca por sinais de vida microbiana antiga. Para esse fim, a campanha de Retorno de Amostras de Marte, planejada pela NASA e ESA (Agência Espacial Europeia), permitirá que cientistas na Terra estudem amostras coletadas pelo Perseverance para buscar sinais definitivos de vida passada usando instrumentos grandes e complexos demais para enviar ao Planeta Vermelho.

"Por causa destes eventos emocionantes, as primeiras amostras pristinas de locais cuidadosamente documentados em outro planeta estão um passo mais perto de serem retornadas à Terra", diz Thomas Zurbuchen, administrador associado para ciência na NASA. "Perseverance é o primeiro passo para trazer rocha e regolito de Marte. Não sabemos o que estas amostras pristinas de Marte nos dirão. Mas o que poderiam nos dizer é monumental — incluindo que a vida pode ter existido além da Terra."

Com cerca de 45 quilômetros (28 milhas) de largura, a Cratera Jezero fica na borda oeste de Isidis Planitia, uma bacia de impacto gigante ao norte do equador marciano. Cientistas determinaram que 3,5 bilhões de anos atrás a cratera tinha seu próprio delta de rio e estava cheia de água.

Abrindo caminho para missões humanas

Antes de seu lançamento em julho de 2020, a equipe da NASA equipou o Perseverance com uma série de estruturas, instrumentos e sistemas avançados para garantir seu sucesso na face de Marte.

O sistema de energia que fornece eletricidade e calor para o Perseverance através de sua exploração da Cratera Jezero é um Gerador Termoelétrico de Radioisótopo Multi-Missão, ou MMRTG. O Departamento de Energia dos EUA (DOE) o forneceu à NASA através de parceria contínua para desenvolver sistemas de energia para aplicações espaciais civis.

Equipado com sete instrumentos científicos primários, o maior número de câmeras já enviadas a Marte, e seu complexo sistema de armazenamento de amostras — dito ser o primeiro de seu tipo enviado ao espaço — o Perseverance vasculhará a região de Jezero por restos fossilizados de vida microscópica marciana antiga, coletando amostras ao longo do caminho.

"Perseverance é o geólogo robótico mais sofisticado já feito, mas verificar que vida microscópica uma vez existiu carrega um enorme ônus de prova", diz Lori Glaze, diretora da Divisão de Ciência Planetária da NASA. "Embora aprenderemos muito com os excelentes instrumentos que temos a bordo do rover, pode muito bem requerer os laboratórios e instrumentos muito mais capazes aqui na Terra para nos dizer se nossas amostras carregam evidências de que Marte já abrigou vida."

Estruturas compostas também desempenharam grande papel no pouso bem-sucedido do rover — e continuarão a fazê-lo para futuros empreendimentos. Durante sua descida a Marte, por exemplo, o paraquedas de pouso que foi implantado — um aspecto vital para o pouso, e o suporte do peso do rover — incorpora fibras para-aramida de alto desempenho da Teijin Aramid (Arnhem, Holanda) nos cordões de suspensão do paraquedas e no riser do paraquedas.

Além disso, o veículo de entrada aeroshell que serviu como escudo térmico para defender o Perseverance contra o calor intenso durante sua descida de entrada à superfície de Marte foi construído pela Lockheed Martin (Littleton, Colorado, EUA) e usou pré-impregnado de fibra de carbono/éster cianato para suporte estrutural da Toray Advanced Composites (Morgan Hill, Califórnia, EUA).

Materiais pré-impregnados da Toray também encontraram lar nas porções estruturais do convés de pouso do rover.

"Pousar em Marte é sempre uma tarefa incrivelmente difícil e estamos orgulhosos de continuar construindo sobre nosso sucesso passado", diz o diretor do JPL Michael Watkins. "Mas, enquanto Perseverance avança esse sucesso, este rover também está abrindo seu próprio caminho e enfrentando novos desafios na missão de superfície. Construímos o rover não apenas para pousar mas para encontrar e coletar as melhores amostras científicas para retorno à Terra, e seu sistema de amostragem incrivelmente complexo e autonomia não apenas permitem essa missão, eles preparam o palco para futuras missões robóticas e tripuladas."

O conjunto de sensores Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) coletou dados sobre a atmosfera de Marte durante a entrada, e o sistema de Navegação Relativa ao Terreno guiou autonomamente a espaçonave durante a descida final. Os dados de ambos são esperados para ajudar futuras missões humanas a pousar em outros mundos mais seguramente e com cargas maiores.

Na superfície de Marte, os instrumentos científicos do Perseverance terão oportunidade de brilhar cientificamente. Mastcam-Z é um par de câmeras científicas com zoom no mastro de sensoriamento remoto do Perseverance, ou cabeça, que cria panoramas 3D coloridos de alta resolução da paisagem marciana. Também localizado no mastro, o SuperCam usa laser pulsado para estudar a química de rochas e sedimentos e tem seu próprio microfone para ajudar cientistas a entender melhor a propriedade das rochas, incluindo sua dureza.

Localizado em uma torreta no final do braço robótico do rover, o Instrumento Planetário para Litioquímica de Raios X (PIXL) e os instrumentos Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC) trabalharão juntos para coletar dados sobre a geologia de Marte de perto. PIXL usará feixe de raios X e suíte de sensores para mergulhar na química elemental de uma rocha. O laser ultravioleta e espectrômetro do SHERLOC, junto com seu imageador Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering (WATSON), estudarão superfícies de rochas, mapeando a presença de certos minerais e moléculas orgânicas, que são os blocos de construção baseados em carbono da vida na Terra.

O chassi do rover abriga três instrumentos científicos, também. O Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX) é o primeiro radar de penetração no solo na superfície de Marte e será usado para determinar como diferentes camadas da superfície marciana se formaram ao longo do tempo. Os dados podem ajudar a pavimentar o caminho para futuros sensores que caçam depósitos de gelo de água no subsolo.

Também com olho em futuras explorações do Planeta Vermelho, a demonstração de tecnologia Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) tentará fabricar oxigênio do ar rarefeito — a atmosfera tênue e principalmente dióxido de carbono do Planeta Vermelho. O instrumento Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) do rover, que tem sensores no mastro e chassi, fornecerá informações-chave sobre clima, tempo e poeira de Marte no presente.

Atualmente anexado à barriga do Perseverance, o diminuto Helicóptero Marte Ingenuity é uma demonstração de tecnologia que tentará o primeiro voo controlado e motorizado em outro planeta usando pás de rotor que são construídas de fibra de carbono e núcleo de espuma.

Engenheiros e cientistas do projeto agora colocarão o Perseverance em seus passos, testando cada instrumento, subsistema e subrotina no próximo mês ou dois. Só então implantarão o helicóptero na superfície para a fase de teste de voo. Se bem-sucedido, o Ingenuity poderia adicionar uma dimensão aérea à exploração do Planeta Vermelho na qual tais helicópteros servem como batedores ou fazem entregas para futuros astronautas longe de sua base.

Uma vez completados os voos de teste do Ingenuity, a busca do rover por evidências de vida microbiana antiga começará seriamente.

"Perseverance é mais que um rover, e mais que esta incrível coleção de homens e mulheres que o construíram e nos trouxeram aqui", diz John McNamee, gerente de projeto da missão do rover Mars 2020 Perseverance no JPL. "É ainda mais que as 10,9 milhões de pessoas que se inscreveram para fazer parte de nossa missão. Esta missão é sobre o que humanos podem alcançar quando perseveram. Chegamos até aqui. Agora, nos observem ir."

Sobre a missão a Marte

Um objetivo primário para a missão do Perseverance em Marte é pesquisa astrobiológica, incluindo busca por sinais de vida microbiana antiga. O rover caracterizará a geologia e clima passado do planeta e será a primeira missão a coletar e armazenar rocha e regolito marcianos, pavimentando o caminho para exploração humana do Planeta Vermelho.

Subsequentes missões da NASA, em cooperação com a ESA, enviarão espaçonaves a Marte para coletar estas amostras armazenadas da superfície e retorná-las à Terra para análise aprofundada.

A missão Mars 2020 Perseverance é parte da abordagem de exploração Moon to Mars da NASA, que inclui missões Artemis à Lua que ajudarão a preparar para exploração humana do Planeta Vermelho.

JPL, uma divisão da Caltech em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão Mars 2020 Perseverance e a demonstração de tecnologia do Helicóptero Marte Ingenuity para a NASA.