A NASA quer enviar humanos a Marte na década de 2030 − uma missão tripulada pode desvendar alguns dos mistérios geológicos do planeta vermelho

Joel S. Levine, William & Mary

A NASA planeja enviar humanos em uma viagem científica de ida e volta a Marte, potencialmente já em 2035. A viagem levará cerca de seis a sete meses em cada sentido e cobrirá até 250 milhões de milhas (402 milhões de quilômetros) em cada sentido . Os astronautas podem passar até 500 dias na superfície do planeta antes de retornar à Terra.

O programa Artemis da NASA planeja retornar humanos à Lua nesta década para praticar e se preparar para uma missão a Marte já na década de 2030. Embora a NASA tenha vários motivos para perseguir uma missão tão ambiciosa, o maior deles é a exploração e descoberta científica.

Sou um cientista atmosférico e ex-pesquisador da NASA envolvido no estabelecimento de questões científicas que uma missão a Marte investigaria. Há muitos mistérios para investigar no planeta vermelho, incluindo por que Marte tem a aparência que tem hoje e se ele já hospedou vida, passada ou presente.

Geologia de Marte

Marte é um planeta intrigante de uma perspectiva geológica e atmosférica. Ele se formou com o resto do sistema solar há cerca de 4,6 bilhões de anos . Cerca de 3,8 bilhões de anos atrás, a mesma época em que a vida se formou na Terra , o Marte primitivo era muito parecido com a Terra. Ele tinha água líquida abundante em sua superfície na forma de oceanos, lagos e rios e possuía uma atmosfera mais densa.

Embora a superfície de Marte seja totalmente desprovida de água líquida hoje, cientistas avistaram evidências daqueles lagos, rios e até mesmo um litoral oceânico em sua superfície. Seus polos norte e sul são cobertos por água congelada, com uma fina camada de dióxido de carbono congelado. No polo sul, durante o verão, a camada de dióxido de carbono desaparece, deixando a água congelada exposta.

Hoje, a atmosfera de Marte é muito fina e tem cerca de 95% de dióxido de carbono . Ela é preenchida com poeira atmosférica da superfície, o que dá à atmosfera de Marte sua cor avermelhada característica.

Cientistas sabem bastante sobre a superfície do planeta por meio do envio de missões robóticas, mas ainda há muitas características geológicas interessantes para investigar mais de perto. Essas características podem contar mais aos pesquisadores sobre a formação do sistema solar.

Os hemisférios norte e sul de Marte parecem muito diferentes. Cerca de um terço da superfície de Marte — principalmente em seu hemisfério norte — está de 2 a 4 milhas (3,2 a 6,4 quilômetros) mais baixo em elevação, chamado de planícies do norte . As planícies do norte têm algumas crateras grandes, mas são relativamente lisas. Os dois terços do sul do planeta, chamados de terras altas do sul , têm muitas crateras muito antigas .

Marte também tem os maiores vulcões que os cientistas observaram no sistema solar. Sua superfície é salpicada de crateras profundas de impactos de asteroides e meteoros que ocorreram durante o início da história de Marte. Enviar astronautas para estudar essas características pode ajudar os pesquisadores a entender como e quando os principais eventos aconteceram durante o início da história de Marte.

Fazendo as perguntas certas

A NASA formou um painel chamado Human Exploration of Mars Science Analysis Group para planejar a futura missão. Eu copresidi o painel, com o cientista da NASA James B. Garvin, para desenvolver e avaliar as principais questões científicas sobre Marte . Queríamos descobrir quais questões de pesquisa exigiam uma missão humana para serem abordadas, em vez de missões robóticas mais baratas.

O painel apresentou recomendações para diversas questões científicas importantes para a investigação humana em Marte.

Uma pergunta pergunta se há vida no planeta hoje. Lembre-se, a vida na Terra se formou há cerca de 3,8 bilhões de anos, quando a Terra e Marte eram planetas de aparência semelhante, ambos com água líquida abundante e Marte com uma atmosfera mais densa.

Outra questão é que tipo de mudanças ambientais levaram Marte a perder a água líquida abundante e disseminada em sua superfície, bem como parte de sua atmosfera.

Essas questões, juntamente com outras recomendações do painel, foram incluídas no plano arquitetônico da NASA para enviar humanos a Marte .

Como chegar a Marte?

Para enviar pessoas a Marte e trazê-las de volta à Terra em segurança, a NASA desenvolveu um novo e muito poderoso veículo de lançamento chamado Sistema de Lançamento Espacial e uma nova nave espacial transportadora de humanos chamada Orion .

Para preparar e treinar astronautas para viver e explorar Marte, a NASA estabeleceu um novo programa para levar humanos de volta à Lua , chamado programa Artemis .

Na mitologia, Ártemis era irmã gêmea de Apolo . Os astronautas de Ártemis viverão e trabalharão na Lua por meses a fio para se prepararem para viver e trabalhar em Marte.

O Space Launch System e a Orion foram lançados com sucesso em 16 de novembro de 2022, como parte da missão Artemis I. Ele fez o primeiro voo não tripulado do programa Artemis para a Lua e, uma vez lá, a Orion orbitou a Lua por seis dias, chegando a 80 milhas (129 quilômetros) acima da superfície.

A Artemis I retornou à Terra em 11 de dezembro de 2022, após sua jornada inaugural de 2,2 milhões de quilômetros.

Artemis III , a primeira missão a retornar humanos à superfície lunar, está programada para 2026. Os astronautas da Artemis pousarão no polo sul da Lua, onde os cientistas acreditam que pode haver grandes depósitos de água subterrânea na forma de gelo que os astronautas poderiam minerar, derreter, purificar e beber. Os astronautas da Artemis estabelecerão habitats na superfície da Lua e passarão vários meses explorando a superfície lunar.

Como a Lua está a meros 240.000 milhas (386.000 km) da Terra , ela atuará como um campo de treinamento para a futura exploração humana de Marte. Embora uma missão a Marte ainda esteja a muitos anos de distância, o programa Artemis ajudará a NASA a desenvolver as capacidades de que precisa para explorar o planeta vermelho.

Joel S. Levine, Research Professor, Department of Applied Science, William & Mary

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