Detritos da NASA transformam-se em ciência valiosa em Marte

Na exploração espacial, a eficiência é determinante. A NASA tornou-se tão eficiente que até o equipamento que descarta acaba por gerar ciência útil.

Quando a missão Mars 2020 da NASA colocou o rover Perseverance no nosso vizinho planetário, também abriu vários buracos na sua poeirenta crosta vermelha.

Detritos da NASA e crateras em Marte

Quando a nave de Percy estava calculada para passar a cerca de 1 300 quilómetros - quase 800 milhas - acima de Marte, embatendo a uma velocidade relativa ao planeta de 4,7 quilómetros por segundo, o veículo de entrada libertou dois dispositivos de massa de lastro de cruzeiro (CBMDs) de tungsténio, com 77 quilogramas (170 libras) cada. Estes dispositivos eram transportados para estabilizar a nave e o precioso Percy.

Os CBMDs e fragmentos de uma fase de cruzeiro com quase 540 quilogramas acabaram por atingir a superfície marciana, como é habitual com objetos em queda, formando cinco crateras.

Num estudo publicado recentemente na revista Geophysical Research Letters, engenheiros converteram estes meteoritos fabricados pelo ser humano numa oportunidade científica inesperada, recorrendo a diferentes modelos para analisar a superfície de Marte.

As crateras provocadas por rochas espaciais já tinham fornecido alguns indícios sobre a capacidade de Marte para suportar impactos. Porém, são menos adequadas do ponto de vista empírico, pois normalmente desconhecem-se as dimensões, massas e trajetórias balísticas dessas rochas.

Felizmente, os cientistas da NASA conhecem com grande precisão as características do seu equipamento, já que isso faz parte do seu trabalho.

Os investigadores localizaram as cinco crateras recentes através de duas câmaras instaladas no Mars Reconnaissance Orbiter. A sonda já captou numerosas imagens espetaculares a partir da sua posição orbital, incluindo o “Rosto em Marte” deste século, um urso sorridente particularmente adorável.

Foi possível determinar que as crateras eram novas porque não surgem nas imagens anteriores a 2020 que abrangem algumas destas zonas. Além disso, apresentam padrões reveladores de frescura e refletividade.

As crateras junto de Jezero

O hardware que colidiu com Marte atingiu a superfície cerca de 70 quilómetros a noroeste da borda da cratera de Jezero, atualmente o local mais quente - em sentido figurado - do Sistema Solar, devido aos seus vários potenciais sinais de vida.

As crateras situam-se numa região de vales sinuosos que convergem para o delta de Jezero. Esta paisagem, outrora húmida, conserva evidências sugestivas de que Marte foi habitável há milhares de milhões de anos.

Os CBMDs e os fragmentos da fase de cruzeiro embateram no solo num ângulo pouco inclinado de 10 graus. Produziram marcas distintas por terem atingido diferentes tipos de material superficial, incluindo regolito solto.

Com base em diversos fatores, entre os quais os locais de colisão simulados, as dimensões das crateras e o material ejetado, a equipa considera que as crateras CBMD-c e CBMD-e são as mais provavelmente criadas pelo lastro. As outras três terão resultado dos fragmentos da fase de cruzeiro.

“Descobrimos que o material é muito mais fraco do que o previsto pelas leis-padrão de escalonamento de crateras, que sobrestimam o tamanho das crateras neste tipo de impacto”, explicam os investigadores.

De facto, como este trabalho demonstrou, essas leis-padrão podem falhar por uma ordem de grandeza quando objetos de elevada densidade, como detritos de naves espaciais, atingem superfícies de baixa densidade com ângulos pouco inclinados.

Modelos de impacto e material marciano

Posteriormente, a análise de imagens e a modelação tridimensional da física de choques indicaram uma resistência coesiva de cerca de 7 quilopascals - um material algo arenoso que poderia ser esmagado entre os dedos. Os investigadores observam que este resultado está de acordo com conclusões anteriores obtidas pela sonda térmica “toupeira” da NASA.

Embora seja fácil imaginar a ciência como uma dança delicada de frascos e gotas cuidadosamente pipetadas, alguns dos testes mais esclarecedores nascem de colisões violentas.

Para além das experiências terrestres com partículas que recriam a agitação pastosa do Big Bang, a astrofísica espacial está repleta de impactos semelhantes aos de projéteis, recordam os investigadores.

Entre eles encontram-se a nave Hayabusa2, que disparou uma bala cósmica contra o asteroide Ryugu, e o impactador cinético DART, potencialmente capaz de salvar a Terra, que forçou uma pequena lua inocente a alterar a sua trajetória orbital - e a do seu companheiro maior.

Mais recentemente, uma fase de foguete Falcon 9 embateu na Lua.

No futuro, os cientistas poderão obter informação a partir de impactadores naturais que colidam com Marte, caso consigam reconstruir as suas características depois de observarem as respetivas bolas de fogo.

Por fim, os investigadores concluem que este trabalho aumenta o valor das missões futuras ao reutilizar os seus detritos como experiências de impacto - ou seja, lancemos alguns projéteis contra planetas. (As pipocas não estão incluídas.)

Esta investigação foi publicada na revista Geophysical Research Letters.

Este artigo foi verificado por Rebecca Dyer e editado por Rebecca Dyer. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detetar um erro, informe-nos, por favor.