Desacelerado pela leve passagem através do topo da atmosfera superior, a sonda ExoMars da ESA desceu a uma órbita de abraço ao planeta e está pronta para começar a farejar o planeta vermelho em busca de metano.
A ExoMars Trace Gas Orbiter chegou a Marte em Outubro de 2016 para investigar a origem, potencialmente biológica ou geológica, dos gases vestigiais na atmosfera.
Também servirá de retransmissor, conectando os rovers (veículos) na superfície com os seus controladores na Terra.
Mas antes de qualquer uma dessas coisas entrar em andamento, a nave espacial teve de transformar a sua órbita inicial de quatro dias, altamente elíptica, de cerca de 98 000 x 200 km até à trajectória final, muito mais baixa e circular, a cerca de 400 km.
Tremendamente delicada
“Desde Março de 2017, temos vindo a realizar uma campanha de “aerotravagem” tremendamente delicada, durante a qual pedimos que a sonda mergulhe na predominante e delgada gavinha da atmosfera, uma vez por ciclo, abrandando a aeronave e reduzindo a sua órbita”, diz o director de voo da ESA, Michel Denis.
“Para isso, aproveitamo-nos da fraca resistência sobre as asas solares, transformando constantemente a órbita. Tem sido um grande desafio para as equipas da missão, apoiadas pela indústria europeia, mas fizeram um excelente trabalho e alcançámos o nosso objetivo inicial.
“Durante algumas órbitas, estivemos a apenas 103 km acima de Marte, o que é incrivelmente próximo.”
O fim deste esforço ocorreu às 17h20 GMT do dia 20 de Fevereiro, quando a aeronave disparou os seus propulsores, durante cerca de 16 minutos, para aumentar a aproximação mais adjacente à superfície a cerca de 200 km, bem fora da atmosfera. Isto efectivamente encerrou a campanha de aerotravagem, deixando-a numa órbita de cerca de 1050 x 200 km.
Aplicação da experiência interplanetária
“Já adquirimos experiência com aerotravagem, numa base de teste, no final da missão Venus Express, a qual não foi projectada para aerotravagem, em 2014,” diz o director de operações espaciais Peter Schmitz.
“Mas esta é a primeira vez que a ESA usou a técnica para conseguir uma órbita de rotina em torno de outro planeta – e a ExoMars foi projectada especificamente para isso.”
A aerotravagem em torno de um planeta alienígena que fica, tipicamente, a 225 milhões de quilómetros de distância, é um projecto incrivelmente delicado. A atmosfera superior fina proporciona apenas uma desaceleração suave – no máximo 17 mm a cada segundo. Quão insignificante é isso?
Se travasse o seu carro a essa velocidade, a partir de uma velocidade inicial de 50 km/h, para parar num cruzamento, era necessário começar a travar com 6 km de antecedência.
“A aerotravagem funciona apenas porque passamos um tempo significativo na atmosfera durante cada órbita, e depois repetiu-se isso mais de 950 vezes,” diz Michel.
“Durante mais de um ano, reduzimos a velocidade da nave espacial perto de 3600 km/h, reduzindo a sua órbita pelo montante necessário.”
Decremento
No próximo mês, a equipa de controlo irá comandar a aeronave através de uma série de até 10 manobras de redução de órbita, uma a cada poucos dias, disparando os seus propulsores para ajustar a órbita à sua forma circular final de duas horas, a cerca de 400 km de altitude, a qual deverá ser alcançada em meados de abril.
As fases iniciais da coleta científica, em meados de Março, serão dedicadas a verificar os instrumentos e a realizar observações preliminares para calibração e validação. O início das observações científicas de rotina deverá acontecer em torno de 21 de Abril.
“Então, a aeronave será reorientada para manter a sua câmara apontada para baixo e os seus espectrómetros em direcção ao Sol, de modo a observar a atmosfera de Marte e, finalmente, poderemos começar a tão esperada fase científica da missão, diz Håkan Svedhem, cientista do projecto da ESA.
O objetivo principal é fazer um inventário detalhado dos gases vestigiais, em particular em busca de evidências de metano e outros gases que possam ser assinaturas de actividade biológica ou geológica activa.
Um conjunto de quatro instrumentos científicos realizará medições complementares da atmosfera, superfície e sub-superfície. A sua câmara ajudará a caracterizar particularidades na superfície que podem estar relacionados a fontes de gases vestigiais, tais como vulcões.
Também procurará água-gelo escondidos logo abaixo da superfície que, juntamente com potenciais fontes de gases vestigiais, poderiam orientar a escolha dos futuros locais de desembarque da missão.
Chamadas de longa distância
Em abril também veremos a aeronave testar a sua capacidade de retransmissão de dados, um aspecto crucial da sua missão em Marte.
Uma carga útil de retransmissão de rádio, fornecida pela NASA, irá capturar sinais de dados dos rovers dos EUA na superfície e retransmiti-los às estações terrestres na Terra. A retransmissão de dados começará, de forma rotineira, mais tarde no verão.
A partir de 2021, assim que o próprio rover ExoMars da ESA chegar, a sonda fornecerá serviços de retransmissão de dados para ambas as agências e para uma plataforma científica de superfície russa.
A ExoMars é um empreendimento conjunto entre a ESA e a Roscosmos.
Notícia e imagens: ESA
Texto corrigido para Língua Portuguesa pré-AO90