Nosso planeta vizinho fica a apenas 34 bilhões de milhas de distância, então qual é o grande obstáculo?

Crédito da imagem: Gorodenkoff / Shutterstock

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Quando se trata de destinos interplanetários em nosso sistema solar além da Terra, não há muitas opções boas quando se trata de clima, condições ou mesmo simplesmente solo sólido. Nosso vizinho próximo, Vênus, é tão quente que queimaríamos antes de chegar perto de um solo sólido. Plutão e quebra do termômetro na direção oposta com temperaturas tão baixas quanto -400 graus Fahrenheit (-240 graus Celsius). Enquanto isso, Netuno, Urano, Saturno e Júpiter são compostos principalmente de gases tóxicos que nos matariam mesmo se tivessem solo sólido para caminhar. E isso sem falar nas tempestades.

Marte é realmente o único planeta que fica dentro da órbita habitável em torno de nosso sol. Depois de mais de meio século, os humanos caminharam na lua e enviaram espaçonaves que voaram para Plutão e até deixaram as bordas de nosso sistema solar. Até pousamos várias espaçonaves em Marte, incluindo o rover Perseverance da NASA e o rover chinês Zhurong, que atualmente se movem ao redor do planeta e enviam de volta fotos e outras informações valiosas enquanto conversamos.

Então, por que os humanos ainda não viajaram para Marte?

De acordo com a NASA, há uma série de obstáculos que ainda precisamos superar antes de enviar uma missão humana ao planeta, incluindo inovação tecnológica e uma melhor compreensão do corpo humano, da mente e como podemos nos adaptar à vida em outro planeta.

Em suma, esses obstáculos podem ser resumidos em três problemas principais, diz Michelle Rucker, líder da NASA’s Human Mars Architecture Team at NASA’s Johnson Space Center and Jeffrey Sheehy, engenheira-chefe da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA: Chegue lá, pouse lá, viva lá e saia de lá.

Uma longa viagem

“O primeiro obstáculo é apenas a distância absoluta”, diz Rucker. O Planeta Vermelho está a cerca de 34 milhões de milhas (55 milhões de quilômetros) de distância em seu ponto mais próximo. Mas a distância até Marte nem sempre é a mesma. A Terra e Marte orbitam o Sol em distâncias e velocidades diferentes, o que significa que há certos períodos mais ideais para viajar entre os dois, especialmente considerando que a ideia é não apenas chegar a Marte rapidamente, mas voltar.

“Os trens para Marte passam a cada 26 meses”, diz Sheehy, acrescentando que a última janela desse tipo ocorreu em julho de 2020. Esse último trem foi talvez o período mais movimentado já visto para viagens interplanetárias, três missões a Marte foram lançadas no verão passado no espaço de duas semanas.

No entanto, todas as janelas de 26 meses não são iguais. Sheehy observa que, além disso, há um ciclo maior de cerca de 15 anos, quando essa janela é ainda mais favorável do que outras. Mas Sheehy diz que um veículo otimizado para chegar ao planeta durante a oportunidade mais favorável, pode não ser necessariamente o mesmo que precisaríamos em outros anos. Concentrar todos os nossos esforços em alcançar Marte naquela janela significaria que teríamos apenas uma chance a cada 15 anos.

A tecnologia, é claro, desempenha um papel em tudo isso. A maioria dos foguetes que lançamos da atmosfera foi impulsionada por combustível de foguete. Mas esse combustível para um sistema de propulsão totalmente químico ocuparia muito espaço e não seria ideal para os tempos de viagem mais longos. Para chegar a Marte mais rápido e com mais frequência, um sistema baseado em propulsão térmica nuclear ou propulsão elétrica nuclear seria mais eficaz - e isso se definirmos nossos objetivos em termos de tamanho de nave, Sheehy diz. Sua organização está trabalhando em várias tecnologias de fissão nuclear, incluindo um sistema de energia de superfície de fissão. Eles planejam demonstrar um na lua.

O problema humano

Além da tecnologia, também precisamos aprender mais sobre como os humanos, criaturas que evoluíram para viver na atmosfera da Terra com a gravidade da Terra, vão lidar com a situação de baixa gravidade, proximidade, ambiente próximo em naves espaciais por vários meses de trânsito.

O trabalho em cima disso já está em desenvolvimento há algum tempo, seja no estudo de como os astronautas que vivem na Estação Espacial Internacional lidam com o isolamento e a baixa gravidade lá em cima, e como eles lidam quando voltam para a Terra. As várias missões lunares também revelaram como os astronautas lidaram com a situação de baixa gravidade lá.

Além disso, missões como a CHAPEA da NASA, uma simulação planejada de um ano para Marte, também informará os cientistas sobre os tipos de problemas que podem surgir com um pequeno grupo de pessoas em uma missão longa. Outras missões de pesquisa em andamento na Antártica também podem ajudar a nos informar o que esperar. Esses tipos de perguntas são importantes para determinar quanto tempo leva e quantas pessoas são necessárias para realizar as tarefas básicas.

Outra preocupação é como os humanos podem ser capazes de viver em pequenos espaços confinados por um longo tempo sem muito contato externo. “Se você estiver cansado da comida que está comendo, não pode dizer 'Vamos pedir uma pizza'”, diz Rucker.

Mas outra ferramenta para nos ajudar a aprender como lidar com desafios inesperados será a missão Artemis, que está trabalhando para manter uma população sustentável na lua. Muitas das tecnologias para a vida do dia a dia na lua, bem como as condições de vida podem afetar as pessoas lá, ajudarão a informar uma futura missão a Marte.

Aterrissagem

Chegar à órbita de Marte é apenas metade da batalha. O outro desafio é pousar no Planeta Vermelho com segurança, embora não necessariamente tudo isso. Sheehy diz que a NASA está trabalhando no desenvolvimento de um desacelerador inflável - algo como um pára-quedas reverso que protegeria e desaceleraria a nave de pouso ao penetrar na atmosfera. Para realmente pousar, a nave precisaria de algo como uma retropulsão supersônica, basicamente jatos no fundo que revertem o impulso maciço o suficiente para trazer a nave com segurança para o solo.

Para superar o desafio de desenvolver isso, Sheehy diz que a NASA planeja lançar tal sistema em nossa órbita e pousá-lo de volta na Terra para ver se funciona.

Uma vez no solo, outro obstáculo potencial são as tempestades de poeira. A poeira provou ser um grande fator irritante para os astronautas na lua. Visto que nenhum vento ou outras forças erodiam as partículas, a poeira era pontiaguda e irritava partes dos trajes dos astronautas. Chegou a todos os lugares e irritou até os olhos.

A poeira de Marte pode não ser tão afiada, já que há forças erosivas lá, mas as tempestades de poeira podem ser massivas - em 2018, o rover Opportunity ficou offline após uma forte tempestade. Rucker diz que os pesquisadores aprenderam muito sobre essas tempestades de poeira marcianas, mas ainda não têm certeza se testemunharam a pior delas.

Além do risco para qualquer astronauta ou equipamento no planeta, as tempestades também levantam poeira suficiente para bloquear a luz do sol, o que significa que qualquer equipamento movido a energia solar pode não funcionar bem por um período.

Os equipamentos também são uma preocupação séria no planeta. Sheehy diz que qualquer missão humana a Marte provavelmente precisaria ser precedida por uma entrega de carga.

“Essas coisas seriam colocadas lá e verificadas antes mesmo de nos comprometermos com o envio de astronautas”, diz ele.

Outros obstáculos a serem superados seriam a construção de uma embarcação para viajar até lá. Sheehy e Rucker estimam que seria necessário pelo menos ter o tamanho de um campo de futebol, dependendo da tecnologia do sistema de propulsão que utilizamos e de quantas pessoas decidirmos enviar. Praticamente qualquer coisa, de um pouco menor do que a Estação Espacial Internacional em tamanho a significativamente maior.

Ambos acreditam que poderemos chegar lá na década de 2030. A próxima janela mais favorável para o envio de humanos em uma viagem relativamente rápida de ida e volta a Marte seria em 2033, mas não está claro se a política, o orçamento e a tecnologia estarão prontos até lá.

Até então, aprendemos mais a cada dia.

“Estamos preparando muito o terreno para ir a Marte”, diz Rucker.

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Referência:

LEARN, Joshua Rapp. Why haven't humans reached Mars? Astronomy, 08, set. 2021. Disponível em: <https://astronomy.com/news/2021/09/why-havent-humans-reached-mars>. Acesso em: 12, set. 2021.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.