Por que a Nasa enviou a nave Insight para um dos pontos mais chatos de Marte

A nave espacial InSight da Nasa, desenvolvida para ir à Marte, foi lançada no sábado (5) rumo a um dos lugares mais entediantes do planeta vermelho.

Seu local de pouso será Elysium Planitia, uma extensão de terra com nome idílico, provavelmente plana até onde a vista alcança – não há montanhas nas proximidades, talvez nem mesmo muitas rochas nas proximidades.

"Escolhemos o local que era o mais parecido que pudemos encontrar com um estacionamento de 100 km de extensão", disse Bruce Banerdt, principal pesquisador da missão.

Ele disse que um de seus colegas descreveu o local como "o Kansas sem plantações de milho".

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Isso é exatamente o que os cientistas queriam.

A InSight – uma abreviação do nome completo da missão, Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport – é, em muitos aspectos, um desvio do mantra "siga a água", mantido pela NASA, que está centrada na possibilidade de que o quarto planeta a partir do Sol já possa ter sido apropriado para conter vida.

Em vez disso, a missão irá sondar os mistérios do interior profundo de Marte para ajudar a responder questões geofísicas da estrutura do planeta, sua composição e como se formou.

Uma vez que não há muito interesse no que a InSight possa encontrar na superfície, foi escolhido um local seguro – ou seja, plano – para seu pouso.

Marte é, como a Terra, composto em grande parte por rochas. Mas é consideravelmente menor – metade da largura de nosso planeta e um nono de sua massa. O planeta é quase 30 por cento menos denso que a Terra. (Porque Marte é menor, a gravidade é mais fraca e seu centro não é tão compacto).

Foi somente em 2003 que cientistas, investigando as pequenas variações gravitacionais de Marte a partir de uma das naves espaciais da NASA em órbita, concluíram que seu núcleo ainda deve ser pelo menos parcialmente fundido.

Muitos outros detalhes permanecem desconhecidos. Quantas vezes o chão treme com os terremotos de Marte? Qual a dimensão de seu núcleo? Qual a grossura da crosta? Quanto calor é liberado?

"Sabemos algumas coisas, mas não muito", disse Banerdt. A nova missão visa fornecer "informações fundamentais da história do planeta e de sua atividade. Estou ansioso para fazer o primeiro mapa de seu interior", acrescentou.

Uma releitura do planeta vermelho

A nave espacial de 625 quilos repousa no topo de um foguete Atlas 5 na Base Aérea de Vandenberg, Califórnia. O lançamento estava agendado para 04h05, horário local, no sábado. Sua trajetória direcionada ao Sul poderia oferecer um espetáculo de luz antes da alvorada para os apreciadores da madrugada em Los Angeles e San Diego.

Acompanhando todo o passeio está Mars Cube One – dois satélites do tamanho de uma valise que irão testar as tecnologias de comunicação para a retransmissão de sinais da InSight para a Terra. Esta será a primeira vez que estes pequenos satélites, conhecidos como CubeSats, foram enviados em uma viagem interplanetária.

A data de chegada da InSight em Marte é 26 de novembro.

Após o pouso, ela levará alguns meses para instalar dois instrumentos: um pacote em forma de cúpula, contendo sismógrafos e uma sonda de calor que será presa no solo de Marte em uma profundidade de quase cinco metros.

A missão de US$ 814 milhões depende de algo que nunca foi detectado antes: os terremotos de Marte.

E não foi por falta de tentativas. Duas sondas Vikings da NASA, na década de 1970, levaram sismógrafos. Apenas o que estava a bordo da Viking 2 foi implantado com êxito. Mas ele foi montado na nave espacial, e não colocado no chão, por isso acabou medindo os golpes das rajadas de vento, ao invés dos abalos sísmicos.

Apenas um evento, que ocorreu durante a noite, quando os ventos costumam ser mais brandos, pode ter sido um terremoto. Mas a estação meteorológica estava desligada no momento, então a possibilidade de que se tratasse apenas de mais uma rajada de vento não podia ser descartada.

"Foi uma experiência ambígua e pouco útil", disse Banerdt.

A missão de Marte 96 da Rússia, lançada em novembro de 1996, também foi programada para fazer medições sísmicas, mas por causa de algum problema no foguete, caiu de volta na Terra.

A própria InSight perdeu sua data de lançamento inicial, dois anos atrás. Vazamentos descobertos no compartimento a vácuo em torno dos sismógrafos os teriam inutilizado. Em vez de se arriscar, a NASA resolveu adiar a missão. Banerdt disse que o compartimento a vácuo foi redesenhado e passou em todos os testes.

A nave espacial é, em grande parte, uma cópia de um projeto de duas décadas de idade que obteve sucesso, mas também fracasso, em Marte.

A falha ocorreu em dezembro de 1999, quando a nave espacial Mars Polar Lander, descendo para a superfície, simplesmente desapareceu. Uma investigação concluiu que a nave espacial pode ter se perdido quando seu computador interpretou mal as vibrações do desdobramento das pernas para aterrissagem e desligou os motores cedo demais.

A NASA já havia construído outro módulo de pouso quase idêntico para outra missão, a Surveyor 2001. Mas acabou cancelando os planos e deixou-a de lado. Depois de corrigir os defeitos da nave espacial, a maior parte da Surveyor 2001 foi reciclada e se transformou em uma nova nave, a Phoenix Mars, que aterrissou com sucesso em 2008.

A InSight parece quase a mesma do lado de fora, mas está equipada com equipamentos eletrônicos melhorados e painéis solares modestamente maiores. Tudo é recém-construído – com exceção de uma peça de hardware vintage da nave espacial. O braço robótico que colocará a sonda de calor e o sismógrafo em Marte é a que sobrou do Surveyor 2001. A peça não se encaixava nas necessidades da missão Phoenix e permaneceu guardada até que tivesse novo uso.

"Martemotos", não terremotos

Eles podem não ter observado nenhum tremor marciano ainda e não há nada como a falha de San Andreas ou deslizamento das placas tectônicas em Marte, mas os cientistas estão confiantes de que os tremores existem.

O planeta passa por resfriamento e encolhimento. Sua crosta ocasionalmente pode rachar, desencadeando um "martemoto" de magnitude 6.0 ou até mesmo 7.0.

Sabe-se que tremores semelhantes ocorrem na nossa Lua, que é menor que Marte. Terremotos lunares foram gravadas por sismógrafos colocados na superfície do satélite pelos astronautas da NASA durante os pousos lunares de Apollo.

A esperança é que o InSight registrará "martemotos" suficientes para gerar o que é essencialmente um espectro sonoro do planeta. O instrumento pode medir os movimentos menores que a largura de um átomo de hidrogênio na superfície. Não só ele pode detectar as vibrações de um terremoto distante, mas também pode captar as vibrações mais sutis de ondas circulando por Marte.

Essa sensibilidade e várias medições são necessárias para descobrir onde ocorreu o terremoto em um raio de algumas dezenas de quilômetros.

Os cientistas esperam por pelo menos 10 a 12 terremotos nos dois anos da primeira missão da nave. Eventos sísmicos adicionais podem ser gerados por meteoros que se chocam contra a superfície.

Pela montagem de uma imagem tridimensional do planeta, os pesquisadores esperam finalmente descobrir qual a espessura da crosta de Marte. Por meio das medições de gravidade em órbita feitas pela nave espacial, os cientistas têm como discernir quais partes são relativamente mais grossas ou mais finas, mas não têm como fazer uma medição precisa em algum local determinado.

A espessura média da crosta pode ter tanto quanto 30 quilômetros de espessura podendo chegar a 80 quilômetros. (A crosta terrestre a partir do fundo do oceano tem de 5 a 8 quilômetros de espessura).

Sondas, pulsos e flexões

O segundo instrumento da InSight, uma sonda de calor, tem aproximadamente 50 centímetros de tamanho e 3 centímetros de diâmetro. Ela precisa ser enterrada a uma profundidade suficiente para ser isolada das variações de temperatura dos dias de Marte e de suas estações do ano. Na sonda há uma espécie de corrente coberta por sensores que permanece conectada à nave espacial e estes sensores medirão a variação da temperatura em relação à profundidade.

A sonda enviará também breves pulsos de calor que serão detectados pelos sensores de temperatura. Isso indicará como o calor flui através do solo marciano.

Tudo vai ajudar a medir quanto calor está brotando do interior de Marte. Acredita-se que a localização de Elysium Planitia seja típica do planeta, disse Tilman Spohn do Instituto Planetário de Pesquisa do Centro Aeroespacial Alemão, o principal pesquisador do instrumento.

"Achamos que era uma localização mediana, entediante, mas característica de Marte e, portanto, boa para nós", disse ele.

Um terceiro experimento se aproveita do sistema de comunicações por rádio a bordo para medir com precisão de centímetros a distância de uma antena de rádio na Terra até a nave espacial em Marte, a dezenas de milhões de quilômetros de distância. "Realmente, sua precisão é excelente", disse Suzanne Smrekar, uma das principais pesquisadoras da missão.

Com tal precisão, os cientistas podem controlar as oscilações na rotação de Marte. O derramamento de líquido no interior do planeta afeta o ritmo e a magnitude da oscilação. As medições ajudarão a definir o diâmetro do núcleo, atualmente estimado em 3,5 mil quilômetros.

Embora a ênfase da InSight seja na geofísica e não na busca por possibilidades de vida, seus dados podem ajudar a preencher algumas lacunas importantes. Por exemplo, os cientistas poderiam descobrir mais sobre as primeiras erupções dos vulcões adormecidos de Marte, os maiores do sistema solar e quanto gás saiu do magma e preencheu a atmosfera.

"Essas são informações que as pessoas que estão preocupadas com a habitabilidade do planeta gostariam de saber", disse Banerdt.

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