Em 5 de Agosto, Mars Science Laboratory da NASA irá
atingir o limite exterior da atmosfera marciana. O ofício de £ 8.500- 4.160,75
kg - terá percorrido 352 milhões de quilômetros em velocidades de até 13.200 mph,
mas seu trabalho real vai apenas começar. Durante os próximos sete minutos ele
vai despencar-se por 80 km de atmosfera, suportando temperaturas de até 3.800 °
F, e guiar-se a uma parada súbita na cratera maciça Gale. O MSL é o mais
ambicioso projeto de Marte até hoje. Seu rover,
chamado curiosity,
gastou o dobro do tempo e cinco vezes mais pesado que seus antecessores, Spirit e Opportunity.
A sua zona de aterragem de 150 quilômetros quadrados é um terço do tamanho das
missões anteriores, exigindo uma precisão sem precedentes. E enquanto os robôs
anteriores viajaram menos de um quilômetro durante seus três meses de longas
missões primárias, Curiosity
irá conduzir até as 12 milhas – 22,24 km ao longo de um ano marciano
completo, que dura 687 dias terrestres. O objetivo do MSL é determinar se Marte
tem ou já teve as condições necessárias para sustentar a vida. E vai fazê-lo
com o mais avançado conjunto de ferramentas científicas incluídas em qualquer
expedição fora da Terra. O MSL é
mais do que apenas uma missão a Marte, no entanto. É também um teste de vários
dispositivos recém-desenvolvidos e técnicas que irão conduzir projetos da NASA
para as próximas décadas, a partir de expedições para o satélite gelado Europa
de Júpiter a missões tripuladas a Marte.
Sete
minutos de terror
- Cinco das 11 missões que atingiram a atmosfera de
Marte falharam durante a descida, entrada e estágio de pouso (EDL), razão pela
qual os engenheiros apelidaram o processo de "sete minutos de terror."
Para a missão MSL, os pesquisadores repensaram como a nave espacial comprometia
a EDL . Eles substituíram a balística de entrada com um sistema mais preciso de
guia da entrada e desenvolveu um novo método de pouso-o céu-guindaste que
poderiam se tornar padrão em grandes missões do rover.
ENTRADA, 0 minuto - Enquanto começa a fase de entrada, o MSL é composto
por quatro componentes principais: um escudo de entorno, um escudo de calor, um
módulo de descida do rover curiosity.
Pouco antes de chegar à atmosfera marciana, o MSL irá descartar dois pesos de
165 libras – 80,77 kg - de tungstênio de sua casca deixadas para trás. A
mudança na massa irá inclinar a embarcação em relação ao seu sentido de marcha,
gerando elevação e permitindo algum controle de navegação. O MSL vai usar oito
propulsores em sua concha de contorno para orientar-se para a zona de
aterragem. Ao longo de quase quatro minutos, o atrito irá desacelerar o MSL a
1.000 quilômetros por hora, altura em que a embarcação irá descartar mais seis
pesos, recompondo seu relativo ângulo de inclinação de seu movimento.
DESCIDA, 4 Minutes - Uma vez que o MSL desacelera a 900
mph, vai implantar um chute de 51-pé
– 15,54m - de nylon e poliéster. Dentro de um minuto e meio, a nave irá
desacelerar a 180 quilômetros por hora. Quando o radar do MSL indicar que ela
está a cinco quilômetros acima da superfície do planeta, o escudo de calor vai
cair longe, e o Imager Descent Mars,
uma câmera de alta definição, começará a gravação de vídeo que os cientistas
vão usar mais tarde para estudar o local de pouso e área circundante. Cerca de
80 segundos depois de o escudo térmico ter caído, a Shell de entorno da MSL vai se descartar, e com ela o
pára-quedas, deixando somente o módulo de descida e o curiosity para
continuar o pouso.
DESEMBARQUE, 7 minutos - Cerca de um quilômetro acima da superfície, oito
retrofoguetes sobre o módulo de descida começará a disparar, desacelerando o
MSL para 1,7 mph a mais de 40 segundos. Em cerca de 65 metros acima do solo, e
ainda viajando em 1,7 mph, o módulo de descida vai começar a desacelerar o Curiosity sobre cordas de
nylon em uma manobra chamada de guindaste céu. Um computador no rover vai enviar comandos para o módulo
de descida através de um fio "cordão umbilical". Uma vez que o rover atinge o solo, o módulo de
descida, 25 metros acima, vai liberar as cordas de nylon e realizar uma
flyaway, batendo 500 metros até o norte. O rover
vai então mudar de EDL para o modo de superfície e iniciar a sua missão
primária.
PODER - Para
executar um rover com tão grande e
intensa energia no curiosity,
os engenheiros instalaram um gerador nuclear. O dispositivo de 100-libras irá
produzir 2.700 watts-hora de eletricidade por dia tripla saída do spirity e de células solares do Opportunity com o decaimento
de 10,6 quilos de plutônio-238. Um sistema de radiador de calor circular do
gerador de resíduos do curiosity
com dois computadores centrais, aquecendo-os durante as noites de -130 °.
NAVEGAÇÃO - Embora os cientistas possam atribuir rotas ao Curiosity e tarefas específicas,
o veículo terá de realizar a maioria de seus objetivos de forma autônoma. Para
identificar os riscos, que levará imagens 3-D com um par de mastros montados
Navcams estéreos e dois pares de Hazcams estéreos fisheye, que são montados em
seu corpo. O rover vai analisar as
imagens com software de reconhecimento de foto. Se ele identificar um
obstáculo, ele vai determinar uma rota segura à sua volta.
METAS - Para
verificar quais as rochas que deve perfurar, Curiosity usará seu Química e Câmara (ChemCam) do sistema
para fazer leituras remotas em primeiro lugar. O ChemCam consiste em um mastro
montado com um laser de telescópio e câmera e um espectrógrafo no corpo do
robô. O laser vai disparar uma série de pulsos de infravermelho em um alvo de
até 23 metros de distância. Milhões de watts zaps irão evaporar pequenas áreas
da rocha, criando flashes de luz. O telescópio irá observar os flashes e
transmiti-los para o espectrômetro, que vai analisar comprimentos de onda da
luz para determinar o tipo de rocha. Se uma leitura parece promissora, os
planejadores da missão podem instruir o Curiosity
para perfurar no dia seguinte.
COMUNICAÇÃO - Duas vezes por dia,o curiosity
vai transmitir dados de sua missão através de rádio UHF da sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), que
está circulando o planeta desde 2006. Usando a faixa de raio-X, que tem uma
taxa de dados maior do que UHF, os dados da MRO do relé do Curiosity é para especialistas da missão. (As
transmissões demoram entre 8 e 22 minutos para chegar à Terra.) Os cientistas
usarão imagem e dados de sensoriamento do Curiosity
para planejar tarefas diárias. Eles, então, enviam trabalhos diretamente para o
rover na faixa-X em um tempo pré-programado
exatamente 9:30 am em Marte.
Mineração - Até agora, os rovers
possuíam a capacidade de raspar apenas amostras da superfície de um planeta.
Mas a superfície é o lugar menos provável de encontrar compostos orgânicos, que
degradam sob radiação solar. Engenheiros
equipados com uma curiosity
de seis metros de comprimento, os cinco braços robóticos articulados com uma
broca de percussão rotativa poderosa o suficiente para furar até dois
centímetros na rocha. O instrumento pulveriza a rocha em pó, que é canalizado
para cima das roscas em uma unidade de processamento. Ali, o pó é peneirado a
150 mícron e distribuído para os instrumentos para análise científica do rover.
ANÁLISE - Para determinar se Marte já teve condições
favoráveis à vida, o Curiosity vai usar duas
ferramentas: a Química e Mineralogia do sistema (Chemin) e a Análise de
amostras nos instrumentos em Marte (SAM). Ambos estão assentados dentro do
corpo do rover e receberão amostras
do braço robótico. A Chemin usará difração de raios-X e fluorescência para
busca de amostras de minerais que se formam em condições habitáveis. O SAM
usará massa e por espectrometria de massa e a laser e cromatografia em fase gasosa digitalizam as amostras para os compostos orgânicos
necessários para criar a vida.
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