Esta ilustração mostra um conceito para vários robôs que se uniriam para transportar para a Terra amostras coletadas da superfície de Marte pelo rover Mars Perseverance da NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech
NASAde Marte A missão Sample Return enfrenta custos crescentes e um calendário adiado, o que leva à procura de métodos mais eficientes por parte do sector privado para garantir a sua execução.
Uma missão crítica da NASA na busca por vida além da Terra, Mars Sample Return, está em apuros. Isso é o orçamento disparou de 5 mil milhões de dólares para mais de 11 mil milhões de dólares, e a data de devolução da amostra pode adiar do final desta década para 2040.
A missão seria o primeiro a tentar devolver amostras de rochas de Marte à Terra para que os cientistas possam analisá-las em busca de sinais de vidas passadas.
O administrador da NASA, Bill Nelson, disse durante uma conferência de imprensa em 15 de abril de 2024, que a missão tal como concebida atualmente é muito cara e muito lenta. A NASA deu às empresas privadas um mês para apresentarem propostas para trazer as amostras de volta de uma forma mais rápida e acessível.
Como um astrônomo quem estuda cosmologia e escreveu um livro sobre primeiras missões a Marte, tenho assistido ao desenrolar da saga de retorno de amostra. Marte é o local mais próximo e melhor para procurar vida fora da Terra e, se esta ambiciosa missão da NASA se desfizer, os cientistas perderão a oportunidade de aprender muito mais sobre o planeta vermelho.
A habitabilidade de Marte
O primeiro Missões da NASA chegar à superfície de Marte em 1976 revelou que o planeta era um deserto gelado, inabitável sem uma atmosfera espessa para proteger a vida da radiação ultravioleta do Sol. Mas estudos realizados na última década sugerem que o planeta pode ter sido muito mais quente e úmido vários bilhões de anos atrás.
O Curiosidade e Perseverança cada rover mostrou que o ambiente inicial do planeta era adequado para a vida microbiana.
Eles encontraram os blocos químicos de construção da vida e sinais de águas superficiais em um passado distante. O Curiosity, que pousou em Marte em 2012, ainda está ativo; seu gêmeo, Perseverança, que pousou em Marte em 2021desempenhará um papel crucial na missão de devolução de amostras.
Por que os astrônomos querem amostras de Marte
A primeira vez que a NASA procurou vida numa rocha de Marte foi em 1996. Os cientistas afirmaram ter descoberto fósseis microscópicos de bactérias no Meteorito marciano ALH84001. Este meteorito é um pedaço de Marte que pousou na Antártida há 13.000 anos e foi recuperado em 1984. Os cientistas discordaram sobre se o meteorito realmente alguma vez abrigou biologia, e hoje a maioria dos cientistas concorda que não há evidências suficientes para dizer que a rocha contém fósseis.
Várias centenas Meteoritos marcianos foram encontrados na Terra nos últimos 40 anos. São amostras grátis que caíram na Terra, por isso, embora possa parecer intuitivo estudá-los, os cientistas não conseguem dizer onde estes meteoritos se originaram em Marte. Além disso, eles foram arrancados da superfície do planeta por impactos, e esses eventos violentos poderiam facilmente ter destruído ou alterado evidências sutis de vida na rocha.
Não há substituto para trazendo de volta amostras de uma região conhecida por ter sido hospitaleira à vida no passado. Como resultado, a agência enfrenta um preço de US$ 700 milhões por onça, tornando essas amostras o material mais caro já reunidos.
Uma missão atraente e complexa
Trazer as rochas de Marte de volta à Terra é a missão mais desafiadora que a NASA já tentou, e a primeira etapa já começou.
A perseverança coletou mais de duas dúzias de amostras de rocha e solo, depositando-os no fundo da cratera de Jezero, uma região que provavelmente já foi inundada por água e poderia ter abrigado vida. O rover insere as amostras em recipientes do tamanho de tubos de ensaio. Assim que o rover preencher todos os tubos de amostra, ele irá reuni-los e levá-los ao local onde a missão da NASA está localizada. Lander de recuperação de amostras vai pousar. O Sample Retrieval Lander inclui um foguete para colocar as amostras em órbita ao redor de Marte.
O Agência Espacial Europeia projetou um Orbitador de Retorno à Terra, que se encontrará com o foguete em órbita e capturará o recipiente de amostra do tamanho de uma bola de basquete. As amostras serão então automaticamente seladas em um sistema de biocontenção e transferidas para uma cápsula de entrada na Terra, que faz parte do Earth Return Orbiter. Após a longa viagem para casa, a cápsula de entrada saltará de pára-quedas na superfície da Terra.
A complexa coreografia desta missão, que envolve um rover, um lander, um foguete, um orbitador e a coordenação de duas agências espaciais, não tem precedentes. É o culpado por trás do orçamento crescente e do longo prazo.
Amostra de devolução quebra o banco
O Mars Sample Return abriu um buraco no orçamento da NASA, o que ameaça outras missões que precisam de financiamento.
O centro da NASA por trás da missão, o Laboratório de Propulsão a Jato, acabou de demitir mais de 500 funcionários. É provável que o orçamento do Mars Sample Return tenha causado parcialmente as demissões, mas elas também chegaram ao Laboratório de Propulsão a Jato com uma placa superlotada de missões planetárias e sofrimento cortes de orçamento.
No ano passado, um conselho de revisão independente relatório e um relatório do Escritório do Inspetor Geral da NASA criado preocupações profundas sobre a viabilidade da missão de devolução de amostras. Estes relatórios descreveram a concepção da missão como excessivamente complexa e registaram questões como a inflação, problemas na cadeia de abastecimento e custos e estimativas de calendário irrealistas.
A NASA também está sentindo o calor do Congresso. Para o ano fiscal de 2024, o Comitê de Dotações do Senado reduziu o orçamento de ciência planetária da NASA em mais de meio bilhão de dólares. Se a NASA não conseguir controlar os custos, a missão pode até ser cancelada.
Pensar fora da caixa
Diante desses desafios, NASA fez uma chamada para projetos inovadores da indústria privada, com o objetivo de reduzir o custo e a complexidade da missão. As propostas devem ser entregues até 17 de maio, um prazo extremamente apertado para um esforço de design tão desafiador. E será difícil para as empresas privadas melhorar o plano que os especialistas do Laboratório de Propulsão a Jato tiveram durante mais de uma década para elaborar.
Um importante ator potencial nesta situação é a empresa espacial comercial SpaceX. A NASA já está parceria com a SpaceX no retorno da América à Lua. Para o Missão Ártemis III, EspaçoX tentará pousar humanos na Lua pela primeira vez em mais de 50 anos.
No entanto, o enorme foguete Starship que a SpaceX usará para Artemis teve apenas três voos de teste e precisa de muito mais desenvolvimento antes que a NASA lhe confie uma carga humana.
Em princípio, um Foguete nave estelar poderia trazer de volta uma grande carga de rochas de Marte em uma única missão de dois anos e a um custo muito menor. Mas Starship vem com ótimos riscos e incertezas. Não está claro se esse foguete poderia retornar as amostras que o Perseverance já coletou.
A nave estelar usa um plataforma de lançamento, e precisaria ser reabastecido para uma viagem de volta. Mas não há plataforma de lançamento ou posto de abastecimento na cratera de Jezero. A Starship foi projetada para transportar pessoas, mas se os astronautas forem a Marte para coletar as amostras, a SpaceX precisará de um foguete Starship que seja ainda maior do que aquele que testou até agora.
O envio de astronautas também acarreta riscos e custos adicionais, e uma estratégia de utilização de pessoas pode acabar por ser mais complicada do que o plano actual da NASA.
Com todas estas pressões e restrições, a NASA optou por ver se o sector privado consegue encontrar uma solução vencedora. Saberemos a resposta no próximo mês.
Escrito por Chris Impey, ilustre professor de astronomia da Universidade do Arizona.
Adaptado de artigo publicado originalmente em A conversa.
