ExoMars destaca o risco de radiação para os astronautas de Marte, e observa como a tempestade de poeira diminui
Os astronautas em missão a Marte estariam expostos a pelo menos 60% do limite total da dose de radiação recomendado para a sua carreira durante a viagem de ida e volta ao Planeta Vermelho, de acordo com dados do ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA-Roscosmos que estão a ser apresentados no Congresso Europeu de Ciências Planetárias, EPSC, em Berlim, Alemanha, esta semana.
A equipa da câmara da sonda está também a apresentar as novas imagens de Marte durante a reunião. Também destacarão os desafios enfrentados pela recente tempestade de poeira que envolveu todo o planeta, a qual impediu a obtenção de imagens de alta qualidade da superfície.
Monitorização da radiação
O Trace Gas Orbiter iniciou a sua missão científica em Marte em abril e, enquanto os seus principais objetivos são fornecer o mais detalhado inventário de gases atmosféricos marcianos até à data - incluindo aqueles que podem estar relacionados com processos geológicos ou biológicos ativos – o seu monitor de radiação tem estado a coletar dados desde o lançamento em 2016.
O dosímetro Liulin-MO do Detetor de Neutrões Epitérmicos de Resolução Fina (FREND) forneceu dados sobre as doses de radiação registadas durante o cruzeiro interplanetário de seis meses da sonda para Marte, e desde que a aeronave alcançou a órbita ao redor do planeta.
Na Terra, um campo magnético forte e uma atmosfera espessa protegem-nos do bombardeio incessante dos raios cósmicos galácticos, fragmentos de átomos de fora do nosso Sistema Solar que viajam perto da velocidade da luz e que são altamente penetrantes para o material biológico.
No espaço, isto tem o potencial de causar sérios danos aos seres humanos, incluindo doença por radiação, aumento do risco de cancro durante a vida, efeitos no sistema nervoso central e doenças degenerativas. É por isso que a ESA está a pesquisar maneiras de proteger melhor os astronautas em longas missões espaciais.
As medições da ExoMars cobrem um período de declínio da atividade solar, correspondendo a uma alta dose de radiação. O aumento da atividade do Sol pode desviar os raios cósmicos galácticos, embora explosões solares muito grandes e erupções possam ser perigosas para os astronautas.
“Um dos fatores básicos no planeamento e projeto de uma missão tripulada de longa duração a Marte é a consideração do risco de radiação,” diz Jordanka Semkova, da Academia Búlgara de Ciências, e cientista principal do instrumento Liulin-MO.
“As doses de radiação acumuladas pelos astronautas no espaço interplanetário seriam várias centenas de vezes maiores que as doses acumuladas pelos humanos no mesmo período na Terra, e várias vezes maiores que as doses dos astronautas e cosmonautas que trabalham na Estação Espacial Internacional. Os nossos resultados mostram que a jornada em si proporcionaria uma exposição à radiação muito significativa para os astronautas.”
Os resultados implicam que numa viagem de seis meses para o Planeta Vermelho, e assumindo seis meses de volta, um astronauta poderia estar exposto a pelo menos 60% do limite total da dose de radiação recomendado para toda a sua carreira.
Os dados da ExoMars, que estão de acordo com os dados do cruzeiro do Mars Science Laboratory em Marte, 2011-2012, e com outros detetores de partículas atualmente no espaço - tendo em conta as diferentes condições solares - serão utilizados para verificar os modelos do ambiente de radiação e avaliar o risco de radiação para os tripulantes de futuras missões de exploração.
Um sensor semelhante está em preparação para a missão ExoMars 2020 para monitorizar o ambiente de radiação da superfície de Marte. Com chegada prevista em 2021, a próxima missão será composta por um rover e uma plataforma científica de superfície estacionária. O Trace Gas Orbiter agirá como um retransmissor de dados para os ativos de superfície.
A tempestade global de poeira desaparece
A radiação não é o único perigo que enfrentam as missões a Marte. Uma tempestade global de poeira, que engoliu o planeta no início deste ano, resultou em níveis de luz severamente reduzidos na superfície, o que levou a sonda Opportunity da NASA à hibernação. O rover, movido a energia solar, ficou em silêncio durante mais de três meses.
Em órbita a 400 km acima da superfície, o Colour and Stereo Surface Imaging System, CaSSIS, do ExoMars Trace Gas Orbiter também sofreu. Como a superfície do planeta estava quase totalmente obscurecida pela poeira, a câmara foi desligada durante grande parte do período da tempestade.
“Normalmente, não gostamos de divulgar imagens como esta (à direita), mas mostra como a tempestade de poeira impede a geração de imagens úteis da superfície,” diz o investigador principal da câmara, Nicolas Thomas, da Universidade de Berna. “Tivemos imagens que eram piores do que isto quando analisávamos ocasionalmente as condições e não fazia muito sentido tentar olhar através de uma “sopa”.”
Mas a equipa da câmara descobriu que até mesmo uma nuvem de poeira tem um lado bom.
“As observações obscurecidas por poeira são realmente muito boas para calibração,” diz Nicolas. “A câmara tem uma pequena quantidade de luz difusa e estamos a usar as imagens da tempestade de poeira para encontrar a fonte de luz difusa e começar a derivar algoritmos para removê-la.”
Desde 20 de agosto, CaSSIS recomeçou a gerar imagens ininterruptamente.
“Ainda temos algumas imagens afetadas pela tempestade de poeira, mas está rapidamente a voltar ao normal, e já obtivemos muitas imagens de boa qualidade desde o início de setembro,” acrescenta Nicolas.
Uma imagem adquirida a 2 de setembro (mostrada aqui no topo da página), embora não esteja completamente livre de artefactos, mostra riscas escuras marcantes que podem estar associadas à própria tempestade. Uma interpretação possível é que estas características foram produzidas por “dust devils” - redemoinhos – que agitaram o material solto da superfície. A região, Ariadne Colles no hemisfério sul de Marte, foi fotografada pela câmara do Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, em março, antes da tempestade, e parecia haver pouca evidência destas riscas.
“Estamos muito animados para discutir alguns dos primeiros resultados científicos do ExoMars Trace Gas Orbiter na EPSC esta semana, bem como o progresso da próxima missão de superfície,” diz Håkan Svedhem, cientista do projeto Trace Gas Orbiter da ESA.
“Enquanto as nossas equipas dos instrumentos estão a trabalhar arduamente na análise dos detalhes do inventário de gases atmosféricos e a preparar esses resultados para publicação, certamente estamos satisfeitos em poder contribuir para discussões atuais sobre a tempestade de poeira e sobre questões que são essenciais para futuras missões tripuladas para Marte.”
Notas aos editores
O Congresso Europeu de Ciências Planetárias (EPSC) está a decorrer na Universidade Técnica (TU) de Berlim, de domingo 16 até sexta-feira, 21 de setembro de 2018. É o principal encontro europeu anual sobre ciência planetária.
Para mais informações, é favor contactar:
Jordanka Semkova
Lead scientist Liulin-MO instrument
Bulgarian Academy of Sciences
jsemkova@stil.bas.bg
Nicolas Thomas
Principal Investigator CaSSIS
University of Bern, Switzerland
Email: nicolas.thomas@space.unibe.ch
Håkan Svedhem
ESA TGO project scientist
Email: hakan.svedhem@esa.int
Markus Bauer
ESA Science Communication Officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email: markus.bauer@esa.int
