Perseverance: como funciona este rover que tem como missão descobrir vida em Marte

O rover Perseverance, conhecido anteriormente por Mars 2020, pesa 1.043 kg e tem como missão principal procurar vida microbiana passada em Marte, caracterizando também o clima do Planeta Vermelho e a sua geologia com um nível de pormenor não antes visto.

Além disso, o rover Perseverance é conhecido por outro motivo: este rover vai abrir o caminho à exploração humana do planeta Marte, pois vai recolher amostras de solo para as retornar à Terra, bem como produzir oxigénio (veja aqui o countdown para o lançamento).

A missão Preserverança é a pedra central da Missão Marte 2020, que deverá chegar a 18 de fevereiro de 2021 após percorridos os 54.6 milhões de quilómetros que separam a Terra de Marte. O rover Perseverance terá uma duração inicial prevista não inferior aos 687 dias terrestres, ou seja o mesmo tempo que leva Marte a orbitar o Sol.

O Perseverance é a perseverança na busca de vida em Marte

Embora neste artigo já tenhamos explicado como funciona o rover Perseverance, convém destacar algumas notas.

O Perseverance procura por vida microbiana passada em Marte e vai centrar-se em ambientes de estabilidade prolongada ou seja, os que conservaram as suas características durante mais tempo, para daí sim retirar as amostras para retornar à Terra. Os ambientes estáveis são zonas pré-definidas, onde se determinou que as alterações geológicas não se deterioraram substancialmente com o tempo, para aí se recolher, com uma broca, as amostras de solo e de gelo que abaixo do solo poderá esconder bioassinaturas.

Para o fazer, o Perseverance dispõe por exemplo de um radar de penetração no solo, que aliás será o primeiro instrumento móvel a olhar por debaixo da superfície de Marte, mapeando camadas de rocha, água e gelo até três metros de profundidade.

Outra curiosidade neste rover é que o hardware não foi na totalidade inventado para esta missão. De facto, cerca de 85% da massa deste rover é baseado no Curiosity rover que se encontra atualmente em Marte, conforme foi explicado em conferências de imprensa anteriores pelo Diretor do Mars Exploration Program da NASA, Dr. Jim Watzin.

Há também outro assunto bombástico: debaixo da “barriga” do rover Perseverance segue o Marscopter (helicóptero marciano) de que já aqui falámos, e que irá mapear Marte a partir do ar, fornecendo à “base marciana” (composta por um orbitador e pelo próprio rover Perseverance) uma outra forma de ver o Planeta Vermelho. Assim sendo, e pela primeira vez num rover, o Perseverance terá também uma visão aérea que em muito irá ajudá-lo a procurar no sítio certo.

Um rover paparazzi!

Este rover é um caçador de vida, especialmente porque tem uma visão melhorada. De facto, o Perseverance tem quase cinco vezes mais câmaras do que o primeiro veículo espacial que transitou em Marte. O rover Sojouner, que fez parte da missão Mars Pathfinder lançada em 1997, tinha apenas 5 câmaras. Comparativamente, o Sojourner tinha 65 cm de largura, 48 cm de comprimento e 30 cm de altura e um seu peso aproximado de 10,5 kg, ou seja 100 vezes menos pesado do que o Perseverance.

Por outro lado o Perseverance bate todos os outros rovers no que diz respeito às câmaras: se o Sojourner tinha cinco câmaras, e os gémeos Spirit e Oportunity tinham 10 cada um, ou o Curiosity tinha 17, o novo veículo levará a bordo 23 câmaras, havendo destaque para a Mastcam-Z que fotografa a cores com 20 megapixels de resolução.

Outra coisa não seria de esperar pois o Curiosity, que explora a cratera Cratera de Gale em Marte desde agosto de 2012, já tem alguns anos e a tecnologia foi entretanto atualizada. Por exemplo, o Mastcam-Z é uma versão atualizada do já existente instrumento Mastcam montado no Curiosity. Agora será em alta definição e com o “Z” que significa “zoom”, correspondendo à “cabeça” do rover.

E porque são precisas 23 câmaras, se a mais potente delas está na própria cabeça do rover?

De facto só sete câmaras é que “contam” para se poder fazer Ciência ou seja, o rover é uma estrutura robótica na qual são incorporados pacotes científicos de precisão, também conhecidos como “instrumentos” ou “experiências” (que são concretizadas pelos próprios instrumentos, é claro). Assim, um instrumento pode pertencer a um consórcio de Universidades, outro à NASA e outro à ESA, ou a um qualquer instituto estrangeiro. A verdade é que os dados são partilhados no sentido de se auxiliar toda a Humanidade a fazer Ciência.

Portanto, para além das sete câmaras pertencentes aos pacotes científicos, juntam-se as NavCams que são as câmaras de engenharia que servem para navegação, auxiliando o rover a ultrapassar obstáculos potencialmente perigosos. Mesmo assim são uma grande evolução relativamente às NavCams dos rovers anteriores (que, aliás, eram a preto e branco), porque se utiliza agora uma tecnologia “Wide”, que garante um campo de visão mais amplo sem ter que se recorrer a colagem de imagens como anteriormente se fazia.

Recordamos também que o atual Curiosity capturava imagens a 1 megapixel, pelo que tinha que fazer várias imagens sobrepostas para enviar para a Terra. Com o Perseverance, a NASA não precisa de perder esse tempo, esperando-se poder ser criado um verdadeiro “Instagram” sobre Marte, passando a única limitação a ser a quantidade de dados que vamos conseguir enviar de volta à Terra pelas comunicações estarem centradas nos orbitadores de Marte (as naves que estão em órbita) e que são: o Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), da NASA, o MAVEN e o ExoMars Trace Gas Orbiter, da Agência Espacial Europeia.

O Perseverance levará também a bordo (e pela primeira vez na História) um microfone para podermos ouvir os sons de Marte. Esse microfone irá emparelhado com um laser que será usado para vaporizar rochas na superfície marciana.

O MOXIE: o pequeno instrumento que pode mudar o futuro de Marte

Poderíamos pensar que o urgente nesta missão seria apenas encontrar vida passada, ou retornar uma amostra de solo marciano à Terra. No entanto, há mais razões pelas quais esta é a missão da Perseverance, sendo que a exploração espacial tem sido perseverante no que diz respeito à possibilidade de um dia se poder colonizar Marte.

Não há urgência nem está agendada a recuperação de amostras de solo mas voará a bordo do Perseverance o instrumento MOXIE (abreviação de Experiência de utilização de recursos in situ de oxigénio de Marte) ou seja, um instrumento que vai produzir a partir do dióxido de carbono da atmosfera marciana o oxigénio de que necessitamos.

De facto, 95,33% da atmosfera marciana é composta por dióxido de carbono, e apenas por 0,13% de oxigénio. Se a experiência do MOXIE resultar garante aos futuros astronautas a possibilidade de, chegando um dia a Marte, se poderem abastecer de oxigénio para poder regressar à Terra, ou eventualmente mais tarde iniciar uma colonização do Planeta Vermelho.

O MOXIE está programado para produzir cerca de 22 gramas de oxigénio por hora e para operar durante pelo menos 50 dias marcianos. Este instrumento extrairá o dióxido de carbono da fina atmosfera marciana, e vai transformá-lo em oxigénio puro e monóxido de carbono, de acordo com aquilo que foi explicado por Michael Hecht do MIT, que lidera a equipa de investigação deste instrumento.

Segundo o mesmo investigador, se esta experiência resultar como se espera, no futuro o que se pretende é construir uma versão ampliada do MOXIE, cerca de 100 vezes mais potente, que funcione como um reator nuclear que possa armazenar oxigénio num tanque, garantindo a subsistência dos astronautas.

Para além disso, o oxigénio líquido é um dos componentes que serve a propulsão de foguetões. Sabemos já que entre as experiências futuras em Marte, não nesta missão mas numa das próximas, será a de tentar produzir igualmente metano em Marte com vista à alimentação de naves espaciais.