Na noite de terça-feira, engenheiros da Unidade de Operações de Voo Espacial do Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, Califórnia, enviaram seus comandos finais ao rover Opportunity on Mars. Sem nenhum sinal recebido em resposta da sonda adormecida, a NASA anunciou formalmente o fim da missão hoje.
“Declaro a missão do Opportunity como completa e, com ela, a missão do Mars Exploration Rover como completa”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da NASA. "Eu tenho que te dizer, este é um momento emocional."
O rover perdeu contato com a Terra em 10 de junho de 2018. Uma tempestade de poeira de Marte escureceu os céus de damasco do quarto planeta do sol, privando os painéis solares do veículo da necessária luz do sol. A agência manteve uma vigília na esperança de que uma vez que a tempestade diminuísse, o veículo espacial poderia reavivar. Durante os meses que se seguiram, a NASA disparou uma fusilada de comandos no rover - 835 ao todo - no caso de algum sinal ser recebido e as operações serem retomadas. Após oito meses de silêncio, a agência tomou a decisão de pronunciar a hora da morte e despedir-se do robô.
Oportunidade é metade de uma missão de dois rover chamada Mars Exploration Rovers (MER). Os rovers pousaram separadamente em Marte em janeiro de 2004. Oportunidade pousou em Meridiani Planum perto do equador marciano. O espírito, seu gêmeo, pousou no meio do planeta, na cratera Gusev. As missões primárias dos rovers deveriam durar 90 dias de Marte, ou soles (aproximadamente 24 horas e 40 minutos). Dois mil sóis depois, a Spirit ainda estava enviando a ciência de volta à Terra, perdendo contato em 2010. Oportunidade sobreviveu em Marte por mais de 15 anos.
Hoje, há oito naves espaciais das agências espaciais do mundo que estão em órbita de Marte, com um punhado de equipamentos para lançar no próximo ano, incluindo o rover Mars 2020 da NASA. Uma fronteira dominada por exploradores robóticos, Marte tem pouca semelhança com o planeta que conhecíamos em 2000, quando a missão MER foi concebida. Naquela época, uma única espaçonave circulava o planeta vermelho: o solitário Mars Global Surveyor. As duas missões anteriores da NASA, de alto nível, em Marte haviam fracassado. Marte Polar Lander colidiu com o planeta, e a Mars Orbiter do Clima desapareceu, ou foi queimada na atmosfera de Marte ou desviou para o espaço.
Engenheiros da NASA instalando painéis solares no rover Opportunity, 10 de fevereiro de 2003. (NASA / JPL) O MER veio após as propostas fracassadas de missão de Ray Arvidson, professor da Washington University em St. Louis; Larry Soderblom do US Geological Survey; e Steve Squyres, professor da Universidade de Cornell. Cada um dos três foi espancado por David Paige, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, cuja malograda Mars Polar Lander foi selecionada para voar pela Nasa.
“Durante uma reunião [da American Geophysical Union], parei Steve no corredor”, diz Arvidson. “Eu disse: 'Eu sou um bom perdedor. E quanto a você?' E esse foi o começo. ”Arvidson, Squyres e Soderblom fundiram suas várias equipes e começaram a escrever uma proposta conjunta para conseguir um rover na superfície marciana.
“Antes do Spirit e Opportunity, havia um sentimento de desejo de chegar à superfície para que pudéssemos entender o que os dados orbitais estavam nos dizendo”, diz Arvidson. “Ver Marte de quatrocentos quilômetros acima da superfície é diferente do que observar as texturas rochosas, o acamamento e o tamanho das partículas e os detalhes da mineralogia e separar as rochas. É assim que fazemos geologia na Terra. Seria muito difícil entender a Terra do jeito que fazemos apenas a partir de dados orbitais - talvez impossível ”.
Levou cinco tentativas para conseguir uma proposta de missão, evoluindo finalmente para um único Mars Exploration Rover. Squyres, o principal investigador da missão, acabou convencendo Dan Goldin, então administrador da NASA, a enviar dois robôs caso um deles falhasse.
Em 7 de julho de 2003, a NASA lançou seu segundo Mars Exploration Rover, Opportunity, a bordo de um veículo de lançamento Delta II. (NASA) Os dois exploradores robóticos foram construídos pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), que já havia pousado a espaçonave Mars Pathfinder e seu companheiro rover, Sojourner, em 1997. O Pathfinder, que durou 85 dias, teve enorme sucesso na imaginação do público. Seu pequeno veículo Sojourner percorria uma distância de 100 metros - cem metros mais longe do que qualquer coisa que já havia percorrido em Marte antes. A missão chegou a 150 milhões de dólares e “mais rápido, melhor, mais barato” tornou-se o mantra da agência. Após os fracassos de Mars Polar Lander e Mars Climate Orbiter, os engenheiros adicionaram o mantra: “... escolha dois”.
O MER se tornaria uma missão de US $ 820 milhões para ambos os robôs - construção por missão principal - o que era uma barganha inacreditável, especialmente considerando a longevidade inesperada da espaçonave. (Para comparação, os Vikings 1 e 2, lançados em 1975, eram landers multibilionários quando ajustados pela inflação.)
No verão de 2003, com a mecânica celeste favorável e os céus claros sobre o Cabo Canaveral, as duas espaçonaves deixaram a Terra para seu novo lar em outro mundo.
Rodas no Chão
“Quando eu estava no ensino médio, esses rovers pousaram”, diz Heather Justice, a principal vencedora do Opportunity no JPL. “Essa foi a primeira grande coisa da NASA que eu vi que realmente me fez pensar em trabalhar no espaço ou na robótica. E lembro-me de pensar naquele momento, talvez algum dia eu faça algo assim. Eu não achei que seria essa missão. Eles só deveriam durar 90 dias!
Cada rover pousou usando pára-quedas supersônicos para desacelerar e depois airbags que explodiram de todos os lados antes que a espaçonave colidisse com o planeta. Os robôs atingiram Marte como os meteoritos menos destrutivos do mundo, saltando e saltando pela superfície do planeta como um par de dados no jogo de algum gigante. Oportunidade eventualmente se instalou na cratera Eagle no Meridiani Planum.
O Mars Exploration Rover Opportunity da NASA ganhou essa visão de seu próprio escudo de calor durante o 325º dia marciano do rover (22 de dezembro de 2004). A estrutura principal do escudo usado com sucesso está à esquerda. Fragmentos adicionais do escudo térmico ficam no centro superior da imagem. A marca de impacto do escudo de calor é visível logo acima e à direita da sombra de primeiro plano do mastro da câmera do Opportunity. Essa visão é um mosaico de três imagens tiradas com a câmera de navegação do rover. (NASA / JPL) "Não houve garantia de sucesso nesses desembarques", diz Wendy Calvin, membro da equipe científica do MER que se juntou ao projeto um ano antes do lançamento da sonda. “Acabamos de sair desses dois terríveis fracassos e havia uma sensação real de que isso poderia ser outro. Nós demonstramos nossa engenharia com tanto sucesso, tantas vezes desde então que as pessoas esquecem que em 2004, estávamos em dúvida e imaginando como tudo estava indo. Ninguém previu que os desembarques seriam tão espetacularmente bem-sucedidos como eram. ”
Antes da missão, ela explica, os cientistas planetários tinham certas idéias sobre Marte, como ele operava como um planeta e como ele parecia da superfície. “As primeiras imagens do site de pouso da Opportunity foram realmente incríveis porque era um planeta diferente”, diz ela. “Eu dei palestras para o público em geral antes do pouso e disse para não ficar surpreso se parecesse o local de pouso da Sojourner ou o local de pouso da Viking. Mas o site de pouso da Opportunity era muito, muito diferente. E isso foi muito legal ”.
A equipe de cientistas escolheu pousar em Meridiani porque a Mars Global Surveyor encontrou evidências espectrais de hematita cristalina naquele local. "Houve muito debate na época de qual era a causa disso", diz Calvin. “Foi interação rock-água? Foi vulcânico? Eu não acho que entendemos a história de Marte e o ciclo da água. Havia muito mais detalhes na história geológica do que esperávamos antes da missão. ”
A hematita é um óxido de ferro, normalmente extraído na terra como um minério. Como o mineral se forma a partir das interações da água neste planeta, a esperança era de que houvesse água no Meridiani. No início dos anos 2000, alguns cientistas esperavam encontrar grandes pedaços de hematita na superfície. O que esperava era um pouco mais incomum: minúsculas esferículas acinzentadas, medidas em milímetros e embutidas no arenito distribuído pela superfície. Os cientistas os apelidaram de blueberries, graças ao seu tom azul em imagens de cores falsas, e eles - não pedregulhos - eram a fonte de hematita detectada em órbita. Os depósitos foram provavelmente criados pela água que flui através do arenito e depois revelados pelo intemperismo. Era uma mina de ouro geológica (metafórica), a evidência sugerindo esmagadoramente que este lugar já foi quente e úmido.
As pequenas esférulas na superfície marciana, nesta imagem aproximada, estão próximas à Cratera Fram, visitadas pela Mars Exploration Rover Opportunity, da NASA, em abril de 2004. Esses são exemplos das concreções minerais apelidadas de "blueberries". A investigação da oportunidade das concreções ricas em hematita durante a missão principal de três meses do rover no início de 2004 forneceu evidências de um ambiente antigo aquático. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) "De órbita, é uma planície!", Diz Arvidson. “Não tínhamos ideia do que era a deposição do ambiente. É preciso ir até lá e olhar para as rochas na escala de grãos, e procurar laminações e rachaduras de lama e todo o resto que você simplesmente não consegue fazer em órbita. Particularmente ... seguindo a água e chegando à habitabilidade, você não pode fazer isso de maneira completa a partir de dados orbitais. ”
“Para mim”, diz Calvin, “as duas grandes descobertas são que a assinatura de hematita descoberta a partir da órbita está nessas esférulas e que encontramos, com o Spirit, lugares que eram basicamente aberturas vulcânicas com sílica quase pura”. envolvendo água quente interagindo com a rocha, teria sido propício à habitabilidade - um possível ecossistema de suporte à vida em Marte, milhões e milhões de anos atrás, cuja sombra permanece hoje como cicatrizes e pistas sutis inseridas na rocha.
Indo a distância
A sílica foi descoberta por acidente, um efeito colateral acidental de uma roda defeituosa no veículo espacial. A roda encravou e, quando as outras cinco rodas a arrastaram, uma estranha vala branca foi esculpida na terra marciana. Ambas as rovers tiveram problemas com a mesma roda, seja em rotação ou em direção, de acordo com Bill Nelson, o gerente de engenharia do projeto MER. “No Spirit, a roda da frente direita não girava, mas iria manobrar. Em Oportunidade, giraria, mas não diria. Por isso, apresentamos uma Lição Aprendida da NASA que dizia que deveríamos começar a deixar a sexta roda ruim e fabricar apenas robôs de cinco rodas no futuro ”.
Depois que o relatório foi revisado, Nelson diz que "logo descobrimos que a NASA não tem senso de humor mensurável".
Um auto-retrato do Mars Exploration Rover Spirit da NASA mostra os painéis solares ainda brilhando na luz solar marciana e carregando apenas um fino verniz de poeira dois anos após a sonda pousar e começar a explorar o planeta vermelho. (NASA / JPL-Caltech / Cornell) Mas, de acordo com o engenheiro-chefe, até mesmo as rodas do rover forneceram informações valiosas na disciplina de terrametria, uma chave para a condução em outros planetas. “Essa é uma área esotérica de engenharia mecânica na qual você estuda a interação entre as rodas e o terreno e como as coisas se tornam embutidas ou desalojadas, ou como elas se movem e escorregam e assim por diante. Entre nossa modelagem e experiência, fizemos contribuições reais lá. ”
Oportunidade lança uma longa sombra sobre todos os rovers subsequentes de Marte, estabelecendo um padrão ouro de engenharia JPL. Versões personalizadas de seu software de mobilidade são usadas nos curiosidades do rovers e no lançamento de Marte 2020. Quinze anos de medições meticulosas do pó de Marte e seus efeitos serão inestimáveis para futuras missões. E depois há a durabilidade do rover.
"Nós estabelecemos o recorde mundial para a distância", diz Nelson. “Nós passamos mais de 45 quilômetros. Quase dois anos atrás, fomos os vencedores da primeira maratona de Marte, e espero que tenhamos esse recorde por algum tempo. Sinceramente, não acho que a Curiosity tenha muita esperança de viajar quase tão longe quanto nós, e não está claro se a Mars 2020 também irá. ”
A distância percorrida tem sido um multiplicador científico. “Este foi um rover que durou muito tempo”, diz John Callas, gerente de projetos do MER no JPL. “A NASA tinha a exigência de que, para alcançar o sucesso total da missão, você tivesse que percorrer pelo menos 600 metros. Por isso, projetamos esse sistema de rovering para percorrer um quilômetro - e estávamos totalmente sobre a Lua para ter esse tipo de capacidade em Marte. Nunca imaginamos que poderíamos percorrer mais de 45 quilômetros. Nós dirigimos até agora.
Esta cena da câmera panorâmica (Pancam) no Mars Exploration Rover Opportunity da NASA faz uma retrospectiva de parte da borda oeste da Cratera Endeavour que o rover seguiu em direção ao sul, durante o verão de 2014. (NASA / JPL-Caltech / Cornell Univ ./Arizona State Univ.) A Eagle Crater, onde o Opportunity desembarcou, está geologicamente no Período Hesperiano - o período intermediário da história de Marte, aproximadamente ao mesmo tempo que o Eon Arqueano na Terra. Em 2011, o Opportunity Rover atingiu a cratera Endeavour, que é a rocha do período Noachiano, onde a mais antiga geologia de Marte pode ser estudada. Os últimos oito anos foram como uma missão bônus, praticamente um terceiro veículo na frota do MER. “De certo modo”, diz Callas, “ao conduzir este veículo até agora, conseguimos voltar no tempo e estudar geologia muito mais antiga”.
Uma das maiores contribuições desta missão, diz Callas, é um intangível. Todos os dias, cientistas e engenheiros acordam e vão trabalhar em Marte. Todos os dias, algo novo é aprendido e Marte se torna um pouco mais do nosso mundo. “Até janeiro de 2004, tivemos essas visitas ocasionais a Marte. Os landers Viking nos anos setenta. Pathfinder em 1997. Tentamos voltar em 1999 com a Polar Lander. Com o MER, não só visitamos a superfície de Marte, mas também ficamos lá. Todos os dias, novas informações sobre a superfície de Marte estão chegando de algum ativo de superfície. Entramos na era da exploração diária sustentada da superfície de Marte. ”
Quinze anos de operação sem nenhuma estação de serviço à vista seriam um trecho surpreendente e bem-sucedido para qualquer veículo, sem falar de um rolamento nos climas inóspitos de Marte. O mundo moreno, congelado e morto que saudou o Opportunity foi totalmente mudado aos olhos da terra. O que antes era a lua inerte, mas vermelha, é agora um planeta onde a água fluiu livremente e em abundância. A questão não é mais: Marte estava molhado? O rover Opportunity permitiu que os cientistas perguntassem: Alguma coisa nadou nessas águas e como a encontramos?
