Mesmo antes de o Mars Science Lander (MSL) pousar descendo de sua nave-mãe pairando como uma aranha de bebê de uma caixa de ovos, a primeira de uma série de câmeras começará a gravar, capturar e armazenar vídeos de alta resolução da área de pouso.
O desembarque do MSL representará o primeiro, diz Frank Palluconi, cientista do projeto do MSL. Depois de entrar na atmosfera de Marte, como Viking e MER, mas com uma potencial zona de pouso com cerca de um quarto do tamanho, ele diz, a MSL mostrará suas coisas. “Ele completa a descida até o nível de dez metros [33 pés], mais ou menos, onde o veículo de descida paira, e abaixa o rover em uma corda até a superfície. Naquele momento, o rover ergueu suas rodas e pousou em seu sistema de mobilidade. E então a corda é cortada e o estágio de descida voa para longe e não é mais usado. Isso trava.
Além das vantagens óbvias de uma aterrissagem tão suave, é possível modelar mate- ricamente o pairar e a queda da corda, diferentemente do airbag que os veículos MER usavam. A descida amarrada também é escalável, diz Palluconi, enquanto os MERs muito menores estavam forçando o envelope da capacidade do sistema de airbag.
Olhos em Marte
As filmagens começarão assim que o escudo térmico cair do estágio de descida do MSL. O Mars Descent Imager gravará vídeo em resolução megapixel, comparável às modernas câmeras de vídeo digital do consumidor. Visada diretamente para baixo, esta câmera fornecerá uma visão de olho de aranha da área de pouso em um ângulo muito amplo no início e continuará a filmar até o veículo espacial pousar em Marte.
Os vídeos de pouso serão transmitidos à Terra pelo rover quando ele se tornar totalmente funcional. Essas informações visuais, mostrando a área de aterrissagem e seus arredores em detalhes, juntamente com o fato de o veículo espacial pousar sobre suas rodas, sem uma navegação complicada de um veículo de aterrissagem necessário permitirá que os cientistas do projeto comecem a trabalhar o veículo espacial mais cedo.
Quando o mastro do veículo espacial subir e todos os sistemas estiverem funcionando, o trabalho real começará. Como no MER, um sistema de câmera com dois olhos montado no mastro será destacado. O MastCam, como o gerador de imagens descendente e uma câmera de close-up montada no braço, está sendo projetado e construído pela Malin Space Science Systems em San Diego, CA. Todos os três contam com subsistemas de cores e alta resolução semelhantes. O MastCam usa a configuração básica encontrada nas câmeras duplas MERs, que permitirá que os cientistas montem imagens 3D e as refine consideravelmente. O MastCam possui duas lentes com zoom óptico de 10x, a mesma potência encontrada nas câmeras digitais de última geração na Terra. Isso permitirá que a câmera tire não apenas panoramas de grande angular, mas também aumente o zoom e foque em rochas do tamanho de punhos a um quilômetro (0,6 milhas) de distância.
O MastCam também grava vídeo em alta definição, o primeiro para Marte. As fotos e o vídeo serão capturados em cores, assim como nas câmeras digitais terrestres. Além disso, o MastCam usará uma variedade de filtros especializados. Vários membros da equipe científica do Malin Space Science Systems contribuíram para os vários projetos de câmeras, incluindo o diretor James Cameron (Titanic, The Abyss, Aliens), um pesquisador de moedas da equipe científica da MastCam.
Fotografar, vaporizar, analisar
O mastro da MSL também terá um instrumento óptico híbrido exclusivo, nunca antes voado para Marte. Chamada ChemCam, essa ferramenta telescópica tira close-ups à distância, com um campo de visão de cerca de 30 cm (1 pé) a dez metros (33 pés) de distância. Mas esse é apenas o primeiro passo para a ChemCam. No passo dois, estranhamente reminiscente dos raios de calor descritos em Guerra dos Mundos, um poderoso laser focalizará através do mesmo telescópio no alvo. O laser pode aquecer um ponto de cerca de um milímetro (0,04 polegadas) de diâmetro a quase dez mil graus Celsius (18 mil graus Fahrenheit). O calor sopra a poeira, quebra moléculas, quebra as moléculas e até quebra átomos no alvo rochoso.
Como resultado, o alvo emite uma centelha de luz. ChemCam pode analisar o espectro da faísca, identificando quais elementos carbono ou silício, por exemplo, o alvo contido. Chamada de espectroscopia de ruptura induzida por laser, ou LIBS, essa técnica é amplamente usada na Terra, mas será a primeira vez em Marte, diz Roger C. Wiens, cientista planetário do Laboratório Nacional Los Alamos e principal pesquisador do projeto ChemCam. “O LIBS está sendo usado em várias facetas da Terra. Por exemplo, uma empresa que fabrica alumínio o utiliza para verificar a composição de sua liga de alumínio no estado fundido. ”
Entrar no espaço é uma história diferente. Sete anos depois, a ChemCam tornará o MSL muito mais rápido que o MER na escolha de alvos, diz Wiens. “O veículo espacial Opportunity pousou em uma pequena cratera e aqui à nossa frente havia um afloramento rochoso, o primeiro que vimos em Marte de perto e pessoalmente. E estava a menos de dez metros de distância. [Com a ChemCam], poderíamos ter analisado imediatamente aquela rocha antes mesmo de tirar o veículo espacial da pista e dizer a eles que aqui está um afloramento de rochas sedimentares bem na sua frente. Em vez disso, demorou alguns dias, e eles foram até a rocha e a amostraram com os instrumentos de contato antes de realmente determinarem que se tratava de um afloramento de rocha sedimentar. ” Com seu longo alcance óptico, o ChemCam pode analisar objetos fora do alcance do braço mecânico do rover, mesmo acima de sua cabeça.
Além disso, o ChemCam poderá fazer algumas análises químicas de pequenas partes de amostras de rochas antes de serem esmagadas e transportadas para os instrumentos analíticos internos da MSL
“Acho que esse instrumento será muito utilizado”, diz Wiens, “porque podemos coletar muitos dados rapidamente. Portanto, uma das grandes coisas é que podemos obter um banco de dados muito maior de amostras de rochas do que algumas das técnicas in situ. Eu acho que vai ser um instrumento interessante para construir e voar. "
Palluconi vê o MSL como um passo intermediário entre o MER e a busca direta pela vida em Marte. “Eu consideraria a MSL como uma espécie de missão de transição entre os aspectos mais convencionais da exploração planetária, que envolvem geologia e geofísica e, no caso de Marte por causa de sua atmosfera, o clima e o clima para aqueles no futuro que tornarão pesquisas diretas pela vida. Portanto, o objetivo geral da MSL é fazer uma avaliação da habitabilidade da área em que o veículo pousa em Marte. ”
O futuro próximo
Como a NASA decidiu apenas em dezembro de 2004, qual dos muitos instrumentos científicos propostos para o MSL realmente voará, todos os cientistas cujos projetos foram escolhidos estão se esforçando para dar o toque final em seus instrumentos. "A missão está na fase A, que é uma fase de definição, por isso é realmente a primeira fase formal da missão", diz Palluconi. “No momento, o principal trabalho do lado científico é descobrir onde colocar os instrumentos no veículo espacial, como atender às suas necessidades térmicas, como garantir que eles tenham os campos de visão de que precisam e que outros requisitos sejam atendidos. Obviamente, o próprio veículo está sendo projetado ao mesmo tempo e o design está sendo refinado. Portanto, há muito trabalho a ser feito e provavelmente estamos a apenas um ano da revisão preliminar do projeto, que no cronograma de lançamento de 2009 ocorreria em fevereiro próximo. ”
Alguns aspectos do Laboratório de Ciências de Marte permanecem no ar. Muitos dos instrumentos científicos da MSL requerem muita energia. A fonte proposta desse poder, uma fonte de energia de radioisótopos, requer aprovação presidencial, que está no futuro. E em março de 2005, a NASA começou a considerar a possibilidade de pilotar dois rovers MSL em 2011, em vez de um em 2009.
Fonte original: NASA Astrobiology Magazine
