Amostra de retorno de Marte: cientistas debatem como trazer rochas do planeta vermelho para a Terra

Arte do Mars Ascent Vehicle

Ilustração artística de um veículo robótico Mars Ascent que transporta amostras disparando do Planeta Vermelho sob o olhar atento de um mini-rover que o acompanha. (Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech)

SANTA FE, N.M. - Com o cache de amostra da NASA Missão do Mars rover 2020 ao virar da esquina, a melhor estratégia para transportar rochas e sujeira do Planeta Vermelho para a Terra é agora um tópico de considerável discussão e debate.

Alerta de spoiler: lançar pedaços de Marte para o nosso planeta não é uma tarefa fácil!



Para lidar com as questões científicas, tecnológicas e políticas que vêm com esse empreendimento robótico, a NASA criou um Returned Sample Science Board (RSSB). Um workshop de meio dia sobre onde esse esforço está agora ocorreu aqui, 23 de julho, antes da 80ª reunião anual da Sociedade Meteorítica, que foi realizada de 24 a 28 de julho. [Pedaços do Céu: Uma Breve História de Missões de Amostra-Retorno]

Um objetivo do workshop foi familiarizar a comunidade internacional de análise de amostras com a missão do rover Mars 2020. Esse robô de seis rodas está sendo equipado para coletar amostras e armazená-las em Marte para futura coleta e entrega de volta à Terra.

NASA

O rover Mars 2020 da NASA está programado para coletar e armazenar em cache amostras selecionadas de Marte, que serão coletadas por uma futura sonda. A rocha e a sujeira de Marte seriam então entregues à Terra para um estudo detalhado.(Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech)

Maduro para a colheita

O rover Mars 2020 da NASA está programado para decolar em julho ou agosto de 2020 e pousar no Planeta Vermelho em fevereiro de 2021. No momento, há três candidatos a locais de pouso, todos considerados bons candidatos para abrigar evidências de vida passada em Marte , se alguma vez existiu. A decisão sobre o ponto final do touchdown é esperada no próximo ano.

' Março de 2020 irá reunir amostras para potencial retorno à Terra no futuro. É hora de a comunidade de análise de amostras levar a sério a definição e priorização da ciência de amostras de Marte e ajudar a defender as futuras missões que levariam essas amostras para casa ', disse o co-líder do RSSB David Beaty, cientista-chefe da Mars Exploration Directorate no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA em Pasadena, Califórnia.

Arremessar de volta para a Terra pedaços de Marte tem sido deliberado por décadas, disse Beaty, com a comunidade da ciência espacial esperando pacientemente pelo momento em que tal missão robótica fosse viável. 'Bem, está ficando real e a oportunidade existe', disse ele ao Space.com. 'Mas se não tivermos cuidado, é possível desperdiçar a oportunidade.'

Um orbitador de Marte à espera agarra uma cápsula de espécimes lançada do Planeta Vermelho.

Um orbitador de Marte à espera agarra uma cápsula de espécimes lançada do Planeta Vermelho.(Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech)

Buscando sinais de vida

Armazenar em cache um conjunto de amostras retornáveis ​​é um dos principais requisitos para o rover 2020, disse Ken Farley, cientista do projeto para a missão no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena.

A intenção é usar o maquinário de Marte, disse Farley, para encontrar e caracterizar antigos ambientes marcianos habitáveis, identificar rochas com maior chance de preservar sinais de vida marciana antiga se estivessem presentes e, dentro desses ambientes, buscar os sinais de vida .

Especificamente, o robô é capaz de adquirir 37 amostras 'cientificamente atraentes' no total. Mas o principal dever da missão é capturar 20 amostras ao longo de 1,5 ano de Marte, disse Farley. As amostras serão encerradas em tubos hermeticamente fechados e armazenadas em cache para recuperação posterior por um módulo de aterrissagem subsequente, que ainda não está oficialmente nos livros da NASA. [ Missão Mars Rover 2020 em fotos da NASA (Galeria) ]

Um habitat ancorado na NASA

Um habitat acoplado à espaçonave Orion da NASA no espaço Terra-Lua é parte de um conceito para o Deep Space Gateway da agência. O portal pode servir como um ponto de transferência para as amostras de Marte em seu caminho para a Terra.(Crédito da imagem: Lockheed Martin)

Joe Parrish, vice-gerente do Mars Program Formulation Office no JPL, detalhou várias estratégias possíveis de retorno de amostra. 'Estamos procurando uma variedade de arquiteturas de missão para fazer isso', disse ele.

Um envolve um pequeno 'fetch rover' que reúne e move as amostras para um Mars Ascent Vehicle (VAM) estacionário. Outras ideias envolvem um rover maior movido a energia solar ou nuclear que é móvel e transporta um VAM nas costas para fins de envio e disparo.

'O preço das ações hoje é mais alto' para o conceito de MAV fixo e fetch-rover em relação a um MAV móvel, disse Parrish, 'mas esses preços de ações flutuam para cima e para baixo.' Os engenheiros estão investigando os prós, contras e desafios de todos os conceitos, acrescentou ele.

Uma vez impulsionados para fora do Planeta Vermelho pelo VAM, os espécimes encapsulados entrariam na órbita de Marte para encontro e captação por um orbitador de propulsão elétrica solar. De lá, o plano de serviço de correio rápido pode envolver o envio de amostras diretamente de volta à Terra para um pouso em alta velocidade no deserto, disse Parrish.

As amostras de Marte também podem ser levadas para o sistema Terra-lua para conexão com a instalação da nave espacial Deep Space Gateway / Orion da NASA, disse Parrish. A partir daí, uma tripulação humana poderia traga os produtos de Marte para casa na Terra .

Os testes estão em andamento no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, para demonstrar uma cápsula de amostra de retorno de Marte direto para a Terra e um impacto de alta velocidade no deserto.

Os testes estão em andamento no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, para demonstrar uma cápsula de amostra de retorno de Marte direto para a Terra e um impacto de alta velocidade no deserto.(Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech)

Manuseando as amostras

Os cientistas já estão pensando em como lidar com amostras de Marte aqui na Terra, disse Francis McCubbin, curador de astromateriais da Divisão de Pesquisa e Exploração de Astromateriais do Centro Espacial Johnson da NASA em Houston.

'A curadoria não começa quando as amostras voltam. Não começa quando eles chegam à Terra. E não começa quando você está construindo uma espaçonave ', disse McCubbin. 'A curadoria começa no início da missão.'

McCubbin disse que o retorno da amostra de Marte apresentará alguns desafios distintos. Por exemplo, Marte - junto com a lua de Júpiter, Europa e o satélite de Saturno Enceladus - é designado como um corpo de retorno à Terra restrito de Classe V de Proteção Planetária. Este termo, disse ele, é reservado para objetos cósmicos considerados de interesse significativo para o processo de evolução química e / ou a origem da vida.

David Beaty, cientista-chefe do Diretório de Exploração de Marte no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia. Ele é um co-líder do Returned Sample Science Board, criado pela NASA como um grupo diversificado de cientistas independentes.

David Beaty, cientista-chefe do Diretório de Exploração de Marte no Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia. Ele é um co-líder do Returned Sample Science Board, criado pela NASA como um grupo diversificado de cientistas independentes.(Crédito da imagem: Barbara David)

Pegue e solte

Em relação a marchar rocha e solo, é necessário realizar, sob estrita contenção e utilizando técnicas aprovadas, análises atempadas da amostra não esterilizada recolhida e trazida para a Terra.

'Se qualquer sinal de uma entidade replicante não terrestre for encontrado, a amostra devolvida deve permanecer contida, a menos que seja tratada por um procedimento de esterilização eficaz', disse McCubbin.

Antes de qualquer espécime de Marte ser liberado para a comunidade científica em geral para estudo, McCubbin disse que um 'Relatório de Pré-lançamento de Amostra' deve ser preparado para certificar que a amostra não prejudicará a biosfera da Terra. Este relatório verifica se os protocolos de risco biológico e de detecção de vida foram executados e se as amostras são seguras para liberação, disse ele.

Atualmente, existe um conjunto de pesquisas e técnicas utilizadas, além do know-how de instalações de biossegurança de alto nível, que podem ajudar a orientar o manuseio adequado das amostras de Marte, disse McCubbin.

'O retorno da amostra de Marte apresentará alguns desafios únicos, mas, honestamente, acho que o mundo está pronto para isso', disse ele.

Um workshop de devolução de amostras de Marte, realizado em 23 de julho de 2017, em Santa Fé, Novo México, reuniu especialistas para discutir as perspectivas de uma missão futura para transportar solo e rocha marcianos de volta à Terra.

Um workshop de devolução de amostras de Marte, realizado em 23 de julho de 2017, em Santa Fé, Novo México, reuniu especialistas para discutir as perspectivas de uma missão futura para transportar solo e rocha marcianos de volta à Terra.(Crédito da imagem: Barbara David)

Mensagem da oficina

Quando o workshop foi encerrado, o co-líder do RSSB, Harry McSween, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade do Tennessee em Knoxville, disse: 'Espero que todos saiam deste workshop acreditando que isso é real agora.'

“Estamos desenvolvendo a capacidade tecnológica de coletar essas amostras e trazê-las de volta para casa”, disse McSween. 'O que está faltando é a vontade. E a vontade terá que vir do lobby do estabelecimento científico, particularmente da comunidade de amostra. Espero que você aceite essa mensagem de volta. '

Leonard David é autor de 'Marte: Nosso Futuro no Planeta Vermelho', publicado pela National Geographic. O livro é um companheiro da série 'Mars' do National Geographic Channel. Escritor de longa data da Space.com, David faz reportagens sobre a indústria espacial há mais de cinco décadas. Siga-nos @Spacedotcom , Facebook Google+ . publicado em Space.com .