Espaço
Encontrando a Atmosfera de Marte – Compreender Eventos Passados é a Chave para Tornar a Colonização Realidade
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A exploração espacial é uma oportunidade de trilhões de dólares. De acordo com estimativas da McKinsey, a economia espacial global será de $1.8 trillion até 2035 (contabilizando a inflação), acima dos $630 billion em 2023.
Um dos destaques que leva investidores a embarcar na corrida da exploração espacial é a colonização de Marte. O aumento do conhecimento científico e dos dados sobre Marte e seu comportamento tem levado a mais estudos focados na construção potencial em Marte. Mas antes de mergulhar mais profundamente nas pesquisas mais recentes sobre a compreensão de Marte, vamos ter uma breve visão geral de como a missão a Marte progrediu ao longo do tempo.
Uma Breve História das Missões Importantes a Marte
Mais de cinco décadas atrás, em 1965, o Mariner 4 da NASA chegou a Marte e enviou 21 fotos do planeta de volta à Terra. Seis anos depois, em 1971, o módulo de pouso Mars 3 da URSS completou um pouso suave em Marte. No mesmo ano, o Mariner 9 da NASA descobriu vulcões e Valles Marineris, e enquanto capturava milhares de fotos, acabou enviando-as de volta da órbita de Marte.
Source: NASA
Em 1976, Viking 1 e Viking 2 chegaram a Marte e enviaram seus módulos de pouso para a superfície. Enquanto cada espaçonave pôde retornar com segurança anos de dados, eles não puderam provar a existência de microrganismos em Marte.
Depois de 1976, foram necessárias mais de duas décadas para alcançar um avanço significativo na Missão Marte. Foi em 1997 que o módulo de pouso Pathfinder da NASA e o rover Sojourner chegaram à superfície de Marte.
Source: Research Gate
Em 2001, a Mars Odyssey da NASA começou. Até agora, tem sido um dos empreendimentos mais significativos focados em Marte com mais de duas décadas de transmissão de dados do planeta vermelho para a Terra.
As viagens a Marte não permaneceram limitadas aos esforços dos Estados Unidos. Muitos outros países se juntaram ao caminho nos anos subsequentes. Por exemplo, em 2014, a missão Orbiter da Índia chegou a Marte. Em 2021, a primeira missão interplanetária dos Emirados Árabes Unidos, o Hope Orbiter, chegou a Marte. Em 2021, a missão Tianwen-1 da China chegou à órbita. Três meses depois, a China foi bem-sucedida em sua implantação do módulo de pouso e rover.
Atualmente, uma série de países e empresas está fortemente envolvida em suas respectivas missões para conhecer melhor Marte. Organizações de pesquisa renomadas também estão fazendo o seu melhor. Uma delas é a missão realizada pelo MIT, cujo estudo mais recente mostra que a atmosfera ausente de Marte pode não ser ‘ausente’. Pode estar escondida à vista de todos.
O Mistério por Trás da ‘Atmosfera Ausente’ de Marte
Para falar em termos estritamente científicos, o estudo, publicado por Joshua Murray e Oliver Jagoutz, quantificou os efeitos da alteração ultramáfica no ciclo de carbono do Marte primitivo.
Eles calcularam a capacidade das argilas da era Noaciana de armazenar carbono orgânico. Seus cálculos, cuja parte numérica veremos mais adiante, poderiam ajudar a calcular o volume do reservatório que seria usado como fonte de energia para missões de longo prazo. Os resultados do estudo também ilustraram o controle das reações água-rocha na evolução atmosférica dos planetas.
Embora tudo isso possa soar muito científico para o cidadão comum entender e compreender, o que os cientistas propuseram em seu estudo foi que grande parte da atmosfera ausente de Marte poderia estar presa na crosta coberta de argila do planeta. Explicando ainda mais a origem do fenômeno, os cientistas destacaram a possibilidade de que a água, enquanto ainda presente no planeta, escorria por certos tipos de rocha e desencadeasse uma lenta cadeia de reações que progressivamente retirava dióxido de carbono da atmosfera e o convertia em metano.
O metano foi a forma de carbono que poderia permanecer armazenada por eras na superfície argilosa do planeta. O resultado mais útil desta pesquisa para a comunidade científica interessada em Marte foi a possibilidade de que esse carbono marciano sequestrado pudesse ser recuperado e convertido em propelente para abastecer futuras missões entre Marte e a Terra.
De acordo com o autor do estudo Oliver Jagoutz, professor de geologia no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias (EAPS) do MIT:
“Esse metano ainda poderia estar presente e talvez até ser usado como fonte de energia em Marte no futuro.”
A Importância de Conhecer a História do Planeta
Embora a pesquisa e suas descobertas tenham grande potencial para o nosso futuro, o avanço não poderia ter sido alcançado pelos cientistas se não tivessem estudado a história e a composição do planeta.
Esforços para descobrir essa história levaram a várias percepções cruciais. Por exemplo, algumas medições remotas da superfície de Marte sugeriram que pelo menos parte da crosta do planeta continha rochas ígneas ultramáficas. O processo de formação dessas rochas era semelhante ao que levou à produção de esmectitas na Terra.
A esmectita – um tipo de mineral de argila de superfície – é conhecida por ser uma armadilha altamente eficaz para carbono. Um único grão de esmectita possui uma multidão de dobras onde o carbono pode permanecer intocado por bilhões de anos.
Os efeitos da alteração ultramáfica em Marte foram semelhantes. As argilas da era Noaciana formadas por essa alteração poderiam armazenar carbono orgânico. Até 1,7 bar de CO2 poderia plausivelmente ser absorvido nas superfícies de argila. Ao acoplar a metanogênese abiótica com as melhores estimativas da história δ13C de Marte, os cientistas previram um reservatório de 0,6 a 1,3 bar de CO2 equivalente.
Os cientistas aprofundaram-se nesse fenômeno das rochas ultramáficas. Eles exploraram a possibilidade de água reagindo com as rochas ultramáficas profundas de Marte de maneira que produzisse argilas que cobrem a superfície hoje. Sua pesquisa os levou a acreditar que a rocha era rica em mineral olivina.
Eles também analisaram as perspectivas e o potencial dessas rochas ricas em olivina para armazenar carbono, o que os levou a afirmar a possibilidade de a olivina reagir com água que escorre pela crosta. A olivina – sendo um mineral rico em ferro em estado reduzido – poderia ter se ligado ao oxigênio presente na água, liberando hidrogênio como resultado e formando o ferro oxidado vermelho, que dá ao planeta sua cor.
Por fim, o hidrogênio livre da água teria se combinado com dióxido de carbono na água para formar metano.
O trabalho, apoiado em parte pela National Science Foundation, pode ser um divisor de águas, pois os cientistas envolvidos fizeram múltiplas afirmações significativas.
“Neste momento da história de Marte, acreditamos que o CO2 está em toda parte, em cada canto, e a água que percola pelas rochas também está cheia de CO2.”
– Joshua Murray
Elaborando a importância da pesquisa, Bruce Jakosky, professor emérito de geologia na University of Colorado e investigador principal da missão Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), que orbita e estuda a atmosfera superior de Marte desde 2014, disse o seguinte:
“Murray e Jagoutz examinam a interação química das rochas com a atmosfera como um meio de remover CO2. No extremo superior de nossas estimativas de quanto intemperismo ocorreu, isso poderia ser um processo importante na remoção de CO2 da atmosfera primitiva de Marte.”
Para resumir, a pesquisa escavou a história do planeta vermelho para entender para onde o CO2 foi de uma atmosfera inicial mais espessa. A questão é indubitavelmente fundamental para compreender a atmosfera de Marte, seu clima e a habitabilidade de micróbios.
Além das instituições de pesquisa, há empresas interessadas em explorar Marte. Uma dessas empresas é a SpaceX (SPCX ).
#1. SpaceX
Missão Marte da SpaceX trabalha com a visão de abrir o caminho para tornar a humanidade multi-planetária. Elon Musk, o bem‑conhecido fundador da SpaceX, uma figura globalmente discutida no campo da exploração espacial e além, é imensamente ambicioso com a missão de Marte da sua empresa.
“Você quer acordar de manhã e pensar que o futuro será ótimo – e é isso que ser uma civilização espacial significa. Trata‑se de acreditar no futuro e pensar que o futuro será melhor que o passado. E não consigo pensar em nada mais empolgante do que ir lá fora e estar entre as estrelas.”
– Musk, ao delinear sua visão
Solução Marte da SpaceX: Starship
Starship é a espaçonave da SpaceX e Super Heavy foguete combinados. A combinação representa um sistema de transporte totalmente reutilizável projetado para levar tanto tripulação quanto carga à órbita da Terra, à Lua, a Marte e além. Ganhou a reputação de ser o veículo de lançamento mais poderoso do mundo já desenvolvido, capaz de transportar até 150 toneladas métricas totalmente reutilizáveis e 250 toneladas métricas descartáveis.
A SpaceX afirma oficialmente que leva seis meses para chegar a Marte e entrará na atmosfera marciana a 7,5 quilômetros por segundo. Desacelerará aerodinamicamente. É capaz de reabastecimento em órbita, permitindo transportar até 100 toneladas para Marte.
Com alta capacidade de reutilização incorporada, a nave-tanque tem o potencial de reduzir o custo da missão, já que o custo principal seria apenas o do Oxigênio e Metano, um gasto de baixo custo em conjunto.
A razão pela qual a SpaceX está interessada em Marte é multidimensional. A empresa vê Marte como um dos vizinhos habitáveis mais próximos da Terra com luz solar decente. Embora reconheça a frieza do planeta, está confiante em aquecê-lo.
No entanto, segundo a admissão de Musk, a missão a Marte continua sendo cara. De acordo com sua própria postagem no X no início deste mês:
“Atualmente custa cerca de um bilhão de dólares por tonelada de carga útil útil para a superfície de Marte. Isso precisa ser reduzido para $100k/ton para construir uma cidade autossustentável lá, então a tecnologia precisa ser 10.000 vezes melhor. Extremamente difícil, mas não impossível.”
A SpaceX trabalha em colaboração com a NASA. Em 26 de setembro de 2024, a NASA convidou o público a participar como convidados virtuais no lançamento da missão SpaceX Crew-9 da agência, com o astronauta da NASA Nick Hague, comandante, e o cosmonauta da Roscosmos Aleksandr Gorbunov, especialista de missão, que embarcariam em um voo a bordo de uma espaçonave SpaceX Dragon, lançando não antes das 1:17 p.m. EDT no sábado, 28 de setembro, do Complexo de Lançamento 40 em Cape Canaveral Space Force Station na Flórida.
A SpaceX é vista como uma das empresas privadas mais cruciais e secretas que se desenvolveu a partir de uma receita não lucrativa $2 billion in revenue to, reportedly, $9 billion for 2023 with a projected $15 billion in 2024 and $3 billion in earnings.
#2. Blue Origin
Outra empresa que opera famosamente no mesmo mercado que a SpaceX é a Blue Origin. Ela trabalha com a missão de ‘construir uma estrada para o espaço para que nossos filhos possam construir o futuro.’
Fundada com a visão de capacitar milhões de pessoas a viver e trabalhar no espaço em benefício da Terra, a Blue Origin imagina um futuro onde a humanidade pode acessar os recursos ilimitados do espaço e realocar as indústrias nocivas além do nosso planeta para preservar a Terra — nossa origem azul.
A empresa tem sua visão dividida em componentes de missão alcançáveis que incluem aumentar o acesso ao espaço por meio de foguetes reutilizáveis, Deseja desenvolver veículos espaciais do futuro que serão apenas veículos de lançamento reutilizáveis e sistemas espaciais que são seguros, de baixo custo, e atendem às necessidades de todos os clientes civis, comerciais e de defesa.
A empresa tem testado em voo seu foguete New Shepard e seus sistemas de segurança redundantes desde 2012. Realizou 22 missões consecutivas bem-sucedidas até agora, incluindo três testes de escape bem-sucedidos. A empresa acredita que a reutilização operacional é a única maneira de reduzir o custo de acesso ao espaço, e ambas as suas soluções — New Shepard e New Glenn — foram projetadas com reutilização em mente desde o início.
Vale a pena mencionar aqui que o Programa de Serviços de Lançamento da NASA (LSP) concedeu à New Glenn o contrato Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (ESCAPADE), parte do programa Small Innovative Missions for Planetary Exploration (SIMPLEx) da NASA, uma missão de duas espaçonaves para estudar a magnetosfera de Marte.
De acordo com os relatórios mais recentes disponíveis, a Blue Origin arrecadou $596.4M em 8 rodadas até agora, sendo a última rodada de financiamento um subsídio – VII de $34.7M em 25 de jul. de 2023.
Considerações Finais
É indiscutível que os líderes empresariais mais visionários do mundo estão explorando Marte. Ao mesmo tempo, as melhores instituições de pesquisa e agências espaciais de muitos países também estão nisso. O objetivo é estabelecer uma rota segura e econômica para Marte.
No entanto, cada uma das partes interessadas está bem ciente de que o sucesso depende de uma compreensão eficaz dos eventos passados que ocorreram no planeta. <a class="editor-rtfLink" href="https://www.nasa.gov/news-release/nasa-sets-path-to-return-mars-samples-seeks-innovative-designs/#:~:text=%E2%80%9CMars%20Sample%20Return%20will%20be,far%20away%2C%E2%80%9D%20said%20Nelson.
