Mars Express a caminho do Planeta Vermelho

A primeira sonda da Agência Espacial Europeia a dirigir-se para um outro planeta, irá entrar numa órbita em torno de Marte, de onde irá efectuar estudos detalhados da superfície do planeta, das suas estruturas sub-superficiais e da sua atmosfera. Ela irá também colocar em Marte a Beagle 2, uma pequena estação autónoma que irá aterrar no planeta, estudando a sua superfície e procurando possíveis sinais de vida, passada ou presente.

A sonda, que pesa 1120 kg, foi construída por uma equipa europeia liderada pela Astrium, por conta da ESA. A sonda partiu em direcção a Marte a bordo de um lançador Soyuz-Fregat, sob a gestão operacional da Starsem. O lançador levantou de Baikonur, no Casaquistão, a 2 de Junho de 23:45 hora local (18:45 hora de Portugal Continental). Uma órbita terrestre transitória à volta da Terra foi atingida depois de uma primeira activação do último andar do Fregat. Uma hora e trinta e dois minutos depois, a sonda foi injectada para a sua órbita interplanetária.

“A Europa vai a caminho de Marte com a ambição de empreender a mais detalhada e completa exploração jamais realizada no Planeta Vermelho. Nós podemos estar orgulhosos deste facto e da velocidade com que atingimos este objectivo”, afirmou David Southwood, director do programa científico da ESA, durante o lançamento da sonda, em Baikonur. O contacto com a Mars Express foi estabelecido pelo ESOC, o centro de controlo de satélites da ESA, que se situa em Darmstadt, na Alemanha. A sonda está a apontar correctamente em direcção ao Sol e desdobrou os seus painéis solares. Todos os sistemas a bordo estão a operar sem problemas.

Dois dias após o lançamento, a sonda irá realizar uma manobra de correcção, que irá colocá-la numa trajectória em direcção a Marte, enquanto o módulo Fregat, que se encontra atrás a reboque, irá dissipar-se no espaço – não existirá nenhum risco que ele contamine o Planeta Vermelho ou atinja a sua superfície.

A Mars Express irá depois afastar-se da Terra a uma velocidade de mais de 30 km/s (3 km/s em relação à Terra), numa viagem de seis meses e 400 milhões de kilómetros através do sistema solar. Uma vez ter sido verificado o bom funcionamento da carga útil, a sonda irá ser em grande parte desactivada. Durante este período, a nave espacial irá contactar a Terra só uma vez por dia. Uma correcção da sua trajectória a meio da viagem está programada para Setembro.

Chegada prevista para o Natal

A seguir à desactivação dos seus sistemas, no final de Novembro, a Mars Express irá preparar-se para soltar o Beagle 2. A cápsula de 60 kg que contém o pequeno lander, não contém um sistema de propulsão e direcção incorporado e irá ser solto numa trajectória de colisão com Marte, em 20 de Dezembro. Ele irá entrar na atmosfera marciana no dia de Natal, 5 dias depois de um voo balístico.

Durante a descida, o lander será protegido numa primeira fase por um escudo térmico; dois pára-quedas irão então abrir-se para fornecer uma maior desaceleração. Com o seu peso diminuido a menos de 30 kg, ele irá aterrar numa região equatorial conhecida como Isidis Planitia. Três airbags irão amortecer o impacto final. Esta fase crucial na missão irá durar apenas dez minutos, desde a entrada na atmosfera até à aterragem.

Entretanto, a própria sonda Mars Express irá ter de realizar uma série de manobras através de uma órbita de captura. Neste momento o seu motor principal irá disparar, fornecendo a desaceleração necessária para adquirir uma órbita de transição altamente elíptica. Para alcançar a órbita operacional final, irá ser preciso activar mais quatro vezes o seu motor. Esta órbita quase polar, que dura 7,5 horas, irá transportar a sonda para cerca de 250 km do planeta.

Conhecer Marte - por dentro e por fora

Depois de ter aterrado em Marte, o Beagle 2 – nome deriva de “HMS Beagle", o navio que transportou em 1831 Charles Darwin na viagem ao mundo que esteve na origem da sua teoria evolucionária das espécies – irá desdobrar os seus painéis solares e o PAW, um conjunto de instrumentos (duas câmaras de televisão, um microscópio e dois espectrómetros) montados na extremidade de um braço robotizado.

Ele irá prosseguir explorando o seu novo ambiente, recolhendo dados geológicos e mineralógicos que permitirão, pela primeira vez, permitir a datação de amostras de rochas com absoluta exatidão. Usando um triturador e um perfurador, e a “toupeira”, um mini-rôbot automatizado capaz de abrir caminho debaixo das rochas e escavar o solo até uma profundidade de 2 m, irão ser recolhidas amostras e depois examinadas no laboratório automatizado GAP, dotado de 12 fornalhas e de um espectrómetro de massa. O espectrómetro terá como função a detecção de possíveis sinais de vida e também a datação de amostras de rochas.

O veículo orbital Mars Express irá levar a cabo um estudo aprofundado do planeta, apontando os seus instrumentos em direcção a ele durante entre meia e uma hora por órbita e depois, no resto do tempo, em direcção à Terra para transmitir as informações por ele recolhidas e os dados transmitidos pelo Beagle 2.

Os sete instrumentos a bordo do veículo orbital devem fornecer numerosas informações sobre a estrutura e a evolução de Marte. A câmera estereofónica a muito alta resolução, a HRSC, irá efectuar uma cartografia completa do planeta com uma resolução de 10 m e será mesmo capaz de fotografar algumas áreas com uma precisão de quase 2 m. O espectrómetro OMEGA irá produzir o primeiro mapa mineralógico do planeta, com uma precisão de 100 m.

A exploração ainda agora começou

O espectrómetro PFS prosseguirá este estudo mineralógico e registará igualmente a composição da atmosfera de Marte, um pré-requisito para a investigação da dinâmica atmosférica. O instrumento do radar MARSIS, com sua antena de 40 m, irá sondar a superfície até uma profundidade de 2 km, explorando sua estrutura e, sobretudo, procurando bolsas da água. Um outro instrumento, o ASPERA, será encarregado de estudar as interacções entre a atmosfera superior e o meio interplanetário. O foco aqui será em determinar como e com que taxa o vento solar, na ausência de um campo magnético capaz de o deflectir, dispersou o essencial da atmosfera marciana no espaço. A investigação atmosférica será também executada pelo espectrómetro SPICAM e pela experiência MaRS, com ênfase especial em ocultação das estrelas e de fenómenos de propagação de sinais rádio.

A missão do veículo orbital deverá durar pelo menos um ano marciano completo (687 dias), esperando-se que o Beagle 2 opere na superfície de Marte durante 180 dias.

Esta primeira missão europeia a Marte incorpora alguns dos objectivos da missão Mars 96 com a Rússia, que se perdeu quando o lançador Proton falhou. E, de facto, um parceiro russo está a cooperar em cada um dos instrumentos do veículo orbital. A Mars Express faz parte de um quadro de exploração internacional de Marte, ao qual pretencem igualmente as sondas americanas Mars Surveyor e Mars Odyssey e os dois Mars Exploration Rovers, assim como a sonda japonesa Nozomi. A Mars Express irá eventualmente, dentro desta parceria, retransmitir informações dos rovers da NASA, enquanto que a Mars Odyssey poderá, se necessário, retransmitir dados do Beagle 2.

Os objectivos científicos desta missão são de enorme importância. A Mars Express irá, assim se espera, fornecer respostas para muitas das questões levantadas pelas missões anteriores – questões que têm a ver com a evolução do planeta, a história da sua actividade interna, a presença subterrânea de água, a possibilidade que Marte possa ter sido coberto, a uma determinada altura, por oceanos, de modo a existir um ambiente que possibilitasse a emergência de alguma forma de vida, e mesmo a possibilidade de que ainda exista vida, nos eventuais lençóis subterrâneos aquiferos. Para além disso, a realização, por parte do Beagle 2, de análises directas ao solo e ao ambiente, representa já uma missão verdadeiramente única dentro do seu género.

A Mars Express, que tira largamente partido dos elementos concebidos para a Rosetta, sonda que será lançada no próximo ano para um cometa, abre igualmente caminho a outras missões planetárias da ESA, com a Venus Express planeada para 2005 e a missão BepiColombo para Mercúrio na próxima década. É também um percursor para que se continuem as actividades ligadas às missões a Marte, sob o programa Aurora, o programa de exploração de nosso sistema solar.

 

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