Duas pequenas luas de Marte não deveriam existir: nova missão foi lançada para revelar seus segredos

As luas amplamente inexploradas de Marte estão tendo seu momento de destaque agora que uma missão inédita decolou.

O planeta vermelho tem muitos enigmas não resolvidos, mas o projeto de exploração das luas marcianas, liderado por japoneses, MMX (Exploração das Luas Marcianas), focará exclusivamente em duas das maiores curiosidades que orbitam por perto.

Phobos e Deimos têm intrigado os cientistas há muito tempo, que têm observado as luas pequenas e irregulares em busca de pistas sobre os primeiros dias de Marte.

“Isso é como um dos principais mistérios pendentes da formação do sistema solar, a origem de Phobos e Deimos, então realmente precisamos de uma missão como a MMX para descobrir isso”, disse o Dr. Daniel Glavin, cientista sênior do Goddard Space Flight Center da Nasa (Agência Espacial Americana) em Greenbelt, Maryland, e cientista participante da missão MMX.

Missões anteriores a Marte observaram o par peculiar sempre que conveniente. Sondas orbitando o planeta vermelho tiraram fotos dos corpos rochosos ao longo dos anos, enquanto rovers, incluindo o Curiosity e o Perseverance, capturaram alguns eclipses fantásticos com “olhos esbugalhados” quando Phobos se moveu entre Marte e o sol. Mas mesmo após décadas de observações, os cientistas ainda não sabem como Phobos e Deimos surgiram.

“O que são essas pequenas batatas espaciais? Não conseguimos explicar Phobos ou Deimos agora. Eles não deveriam existir, mas existem”, disse a Dra. Abigail Fraeman, cientista pesquisadora do Jet Propulsion Laboratory da Nasa em Pasadena, Califórnia. “Eles são super estranhos, super pequenos e super intrigantes.”

A MMX decolou a bordo de um foguete H3 do Complexo de Lançamento Yoshinobu, no Centro Espacial Tanegashima da JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão), na província de Kagoshima, no sudoeste do Japão, às 16h41 do horário da Costa Leste de segunda-feira (19) (4h41 de terça-feira (20), no horário padrão do Japão).

A arriscada missão robótica é uma colaboração internacional — incluindo instrumentos científicos da Nasa, da ESA (Agência Espacial Europeia), do CNES (Centro Nacional de Estudos Espaciais) da França e do DLR (Centro Aeroespacial Alemão) — que tem o objetivo de coletar mais de 10 gramas de material de Phobos e retornar à Terra em 2031.

As observações detalhadas e as amostras capturadas pela MMX podem revelar as peças que faltam para a história de origem de Phobos e Deimos — e poderiam até mesmo desvendar segredos sobre o próprio planeta vermelho.

Se as amostras contiverem pedaços de Marte, a MMX poderia ser a primeira missão a trazer com sucesso material marciano para os cientistas na Terra em uma corrida ao lado da China.

Pousando em uma lua enigmática

O astrônomo americano Asaph Hall descobriu as luas incomuns do planeta vermelho em 1877. Ele as nomeou em homenagem aos dois filhos mitológicos do deus romano Marte: Phobos, que significa medo, e Deimos, que significa pavor.

Phobos é uma lua condenada, aproximando-se 1,8 metros de Marte a cada 100 anos. Os cientistas esperam que a rocha irregular caia no planeta em cerca de 50 milhões de anos ou se quebre em um anel rochoso que permaneça em órbita.

A característica marcante do objeto é a cratera Stickney — uma cavidade enorme, com cerca de 9,7 quilômetros de largura, que ocupa aproximadamente metade da superfície da pequena lua. Milhares de impactos de meteoritos também marcaram Phobos ao longo do tempo.

Enquanto isso, Deimos, mais distante e diminuto, está lentamente se afastando de Marte em espiral. A lua tem uma superfície mais lisa que Phobos, mas ainda é muito esburacada e coberta por uma quantidade intrigante de poeira.

Os cientistas estão pesando duas hipóteses principais sobre como esses estranhos corpos começaram a orbitar ao redor de Marte.

Um conceito sugere que um objeto grande colidiu com Marte, lançando material rochoso que se uniu em Phobos e Deimos, disse Glavin.

A outra hipótese afirma que as duas luas são asteroides que chegaram muito perto de Marte e foram atraídos por sua gravidade.

“Nenhum de nossos dados se encaixa corretamente em qualquer hipótese”, disse Fraeman, que também é cientista participante da MMX. A expedição do Japão às luas enigmáticas pode encontrar novos dados que sustentem uma das hipóteses existentes ou iluminar uma história de formação totalmente diferente, acrescentou Fraeman.

A missão se concentrará principalmente em explorar e visitar Phobos, a maior e mais próxima das duas luas de Marte, mas, ao longo do caminho, também tirará imagens de Deimos para ajudar os cientistas a entender melhor as semelhanças e diferenças entre as luas fraternas.

Carregando um pequeno rover chamado Idefix, a espaçonave MMX — uma pilha de três módulos para propulsão, exploração e retorno à Terra — passará cerca de um ano viajando para Marte e, em seguida, orbitará Phobos por cerca de três anos.

Um conjunto de instrumentos a bordo do módulo de pouso da espaçonave, chamado módulo de exploração, permitirá aos cientistas reunir uma variedade de dados, incluindo medições de terreno, minerais, elementos químicos e radiação espacial. Duas câmeras Super Hi-Vision tirarão as imagens de mais alta definição de Marte e suas luas em 4K e 8K.

A espaçonave irá primeiro implantar o rover Idefix, desenvolvido pelo Centro Aeroespacial Alemão e pelo Centro Nacional de Estudos Espaciais da França, no início de 2029.

O explorador robótico fará observações iniciais que ajudarão cientistas e engenheiros da missão a determinar os locais para o módulo de pouso de quatro pernas da MMX coletar amostras diretamente em Phobos.

O rover cairá de cerca de 40 a 100 metros até a superfície de Phobos; a fraca gravidade da pequena lua deve amortecer sua queda e permitir que o rover salte antes de fixar seu pouso.

Após liberar de forma autônoma suas rodas e painéis solares e manobrar para uma posição vertical, o Idefix embarcará em uma missão de 100 dias. A gravidade em Phobos é tão fraca que o Idefix, que pesa aproximadamente 25 quilos, pesará apenas cerca de 15 gramas durante suas operações de superfície.

O rover, do tamanho de um engradado de bebidas, explorará áreas de interesse científico e possíveis locais de pouso seguros. A equipe da missão então selecionará dois locais separados para o módulo de pouso MMX tocar a superfície.

Imagens obtidas pelos orbitadores atuais mostram que Phobos parece ter um lado mais claro e um lado mais escuro — quase como se tivesse dois tipos diferentes de superfícies, disse Glavin.

É por isso que o plano é coletar uma amostra de cada uma dessas duas regiões — no lado de Phobos que está voltado para Marte e no lado oposto voltado para longe do planeta, disse o Dr. Tomohiro Usui, cientista da JAXA, que trabalhou na missão por 10 anos.

“Vamos escolher um primeiro local de pouso e depois fazer algumas operações de pouso e, depois disso, vamos decolar e voltar à órbita”, disse Usui, professor no departamento de ciências do sistema solar do Instituto de Ciências Espaciais e Astronáuticas do Japão, à CNN Internacional.

“Leva mais alguns meses para a busca do próximo local de pouso. As operações de pouso são muito arriscadas.”

O módulo de pouso MMX tem duas maneiras diferentes de coletar pedras e poeira de Phobos. Um amostrador de núcleo perfurará 2 centímetros e armazenará o material do subsolo em um tubo a bordo da cápsula de retorno de amostra da espaçonave. Um amostrador pneumático separado usará gás pressurizado para levantar o material da superfície e coletá-lo em um tubo.

Após as amostras serem armazenadas a bordo do módulo de pouso MMX, ele decolará, fará observações de Deimos e começará a jornada de volta à Terra em 2030.

Os insights obtidos da excursão da MMX pelas luas marcianas poderiam até ajudar no planejamento de missões tripuladas a Marte no futuro, disse Usui.

Revelando segredos marcianos

O módulo de pouso MMX é como um canivete suíço de muitos componentes diferentes, fornecendo aos cientistas várias maneiras de tentar decodificar as origens misteriosas de Phobos e Deimos.

Antes que as amostras retornem à Terra, os pesquisadores poderão dar uma espiada inicial nos dados de sensoriamento remoto transmitidos em tempo real pelos instrumentos da MMX, como o espectrômetro de Exploração de Marte-lua com raios Gama e Nêutrons, ou MEGANE.

Os dados do MEGANE podem revelar sinais de elementos voláteis, ou elementos químicos com baixos pontos de ebulição e derretimento, como hidrogênio, sódio e cloro em Phobos e Deimos, por exemplo.

Essas medições de composição elementar podem fornecer pistas fundamentais que dão credibilidade a uma hipótese de origem sobre outra, disse David Lawrence, cientista planetário do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins e líder científico do MEGANE.

“Se você tivesse um impacto gigante, o que acontece é que os materiais ficam muito quentes e você cozinha esses elementos voláteis”, disse Lawrence. “Em contraste, muitos asteroides que vemos têm abundâncias maiores desses elementos voláteis.”

Fraeman, que focou parte de sua tese de doutorado na composição de Phobos, fará uma análise combinada dos dados do MEGANE e das observações capturadas pelo Espectrômetro Infravermelho da MMX, ou MIRS.

O espectrômetro usará luz infravermelha próxima para medir minerais, matéria orgânica e substâncias relacionadas à água em Phobos.

Embora as luas marcianas sejam prioridades da missão, os cientistas antecipam que os dados da MMX também revelarão aspectos antes desconhecidos do passado de Marte.

“Se Phobos for feito de pedaços de Marte que foram jogados para cima e depois se juntaram novamente, isso poderia nos dar algumas novas pistas importantes sobre a composição do planeta e como ele era quando era muito mais jovem”, disse Fraeman.

Mesmo se o vizinho rochoso não contiver restos de Marte, Phobos seria igualmente intrigante se fosse um asteroide ou cometa capturado — o que poderia ter transportado água e outros elementos voláteis da borda do sistema solar para as proximidades de Marte, disse Fraeman.

Se Phobos e Deimos foram enriquecidos com água e compostos orgânicos, “isso poderia ter sido uma semente para a vida em Marte”, disse Glavin.

“É nisso que estou particularmente interessado: a origem da vida. Estamos sozinhos? Isso aconteceu em Marte?”, ele acrescentou. “Estudar as amostras de Phobos e analisar Deimos também faz parte de toda essa história.”

Glavin trabalhou em missões anteriores de coleta de amostras, como a OSIRIS-REx, que trouxe uma riqueza inesperada de material orgânico do asteroide próximo à Terra Bennu.

Para a MMX, sua equipe também procurará aminoácidos, as moléculas que formam proteínas, e outros blocos químicos de construção da vida nas amostras de Phobos.

“Os aminoácidos parecem estar literalmente em todos os lugares que olhamos no sistema solar”, disse Glavin. “O que vamos analisar são as diferenças no número e na complexidade dos aminoácidos, mas também suas abundâncias relativas, que podem nos dizer sobre sua origem.”

Phobos e Deimos provavelmente existem há bilhões de anos, o que significa que as luas podem ser testemunhas da evolução de Marte. Dada sua proximidade, Phobos serviu como uma pequena pá de lixo, coletando material que foi varrido da fina atmosfera do planeta.

“Pode haver pedaços de Marte que caíram na superfície de Phobos, muito parecido com os pedaços de Marte que caíram na Terra”, disse Fraeman. “Quando trouxermos amostras de Phobos, poderá haver pequenos pedaços de Marte misturados ali.”

A MMX não é a única nave correndo em direção ao planeta vermelho. A missão Tianwen-3 da China, que tem como objetivo lançar em 2028 e trazer amostras diretamente de Marte de volta à Terra, também tem retorno previsto para 2031.

“O início da década de 2030 pode realmente ser os anos dourados de explicação sobre Marte”, disse Glavin.

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