Uma missão CubeSat para Fobos poderia mapear bases de preparação para um pouso em Marte

As luas de Marte estão a atrair cada vez mais atenção, não só porque podem fornecer uma visão do passado do sistema solar, mas também porque podem fornecer áreas de preparação inestimáveis ​​para qualquer futuro assentamento humano no próprio Marte. No entanto, as missões concebidas especificamente para visitar Fobos, a maior das duas luas, encontraram-se em vários estágios de fracasso. Então, por que não fazer uma missão barata para fazê-lo – uma que pudesse lançar múltiplas cópias de si mesma, se necessário? Essa é a ideia por trás de uma missão baseada no CubeSat para Fobos, conhecida como Perseus, que foi inicialmente descrita em 2020.

Fobos é interessante por vários motivos, mas até agora só obtivemos imagens relativamente granuladas desta pequena lua, cujo diâmetro total é do tamanho de uma cidade de tamanho médio. A maioria dessas imagens veio de orbitadores de Marte, como o MRO, que ocasionalmente apontam seus instrumentos para outros corpos do sistema. Várias missões planeadas para visitar diretamente, como Phobos 1 e 2 e, mais recentemente, Phobos Grunt, falharam no espaço, limitando a nossa compreensão desta lua potencialmente útil a fragmentos secundários de missões maiores.

Insira um novo conceito de missão – Perseus (que, surpreendentemente, parece não ser um acrônimo para nada) foi projetado como um CubeSat 27U que herda vários sistemas comerciais prontos para uso (COTS) usados ​​​​em outras missões CubeSat interplanetárias, incluindo seu próprio sistema de propulsão e kit de sensoriamento remoto. Dependendo do financiamento que a missão receber, ela poderá ramificar-se em um de dois estilos diferentes de interação potencial com Fobos.

Primeiro, o projeto de missão preferido pelos projetistas da missão, que vêm principalmente da Universidade do Arizona e da Universidade Estadual do Arizona, envolveria a captura de Perseu em co-órbita com Marte e Fobos. Isso permitiria que o CubeSat passasse pela lua todos os dias, com um tempo de encontro de cerca de 6 minutos. Isto permitiria a Perseu capturar múltiplas imagens de vários lados de Fobos, algumas das quais nunca foram vistas antes de um ponto de vista tão curto.

O outro conceito de missão colocaria Perseu em uma trajetória hiperbólica além da própria Fobos. Neste conceito, Perseu conseguiria apenas um sobrevoo de 2 minutos com a Lua, mas poderia obter imagens muito mais próximas e, portanto, de maior resolução, de uma área específica que escolhesse para voar. Seria então lançado no sistema solar, eventualmente ficando sem combustível. Economizar o custo da maior carga de combustível para o conceito de missão orbital é a principal razão para projetar a opção de sobrevoo menos estimulante cientificamente.

Com o conceito de missão orbital, Perseus poderia coletar imagens de luz visível da superfície de Fobos até 5 m por pixel e imagens térmicas de 25 m por pixel, já que sua carga científica consistiria em luz visível e termovisores. Isso é cerca de 6 vezes melhor na luz visível do que 30 m/pixel, que é a melhor informação que temos de uma imagem da HiRISE no Mar Reconnaissance Orbiter.

Esse nível de resolução poderia explorar ainda mais algumas características de Fobos, como as “ranhuras” que dominam a sua superfície. Além disso, Perseus poderia explorar potenciais locais de pouso para futuras missões humanas para se preparar para uma visita ao Planeta Vermelho.

No entanto, o verdadeiro benefício do Perseus é que ele é relativamente barato. Embora relativamente grande para os padrões do CubeSat, com 54 kg e uma configuração de 27U, a herança de voo de muitos componentes significa que seria relativamente barato montar e testar. No entanto, a missão não recebeu qualquer financiamento até agora, e uma breve pesquisa bibliográfica não mostra qualquer trabalho adicional sobre o projecto nos últimos anos. Mas enquadra-se bem na tendência para missões mais pequenas, menos arriscadas e menos dispendiosas. Talvez algum dia, uma lua semelhante receba luz verde e possamos finalmente começar a coletar luz detalhada de uma das luas mais importantes do sistema solar.

Saber mais:
Nallapu et al. – Projeto de trajetória de Perseu: um conceito de missão cubesat para Fobos
UT – O que poderíamos aprender com uma missão em Fobos?
UT – Como a lua Fobos de Marte captura nossa imaginação
UT – Um antigo impactador de gelo criou as luas marcianas?

Imagem principal:
Modelo de Engenharia da Nave Espacial Perseus.
Crédito – Nallapu et al.