EXOMARS pronto para missão CIENTÍFICA

O orbitador ExoMars começará em breve a sua busca por gases que possam estar ligados a atividades geológicas ou biológicas ativas no Planeta Vermelho. O TGO (Trace Gas Orbiter) chegou à sua órbita final depois de um ano de "aerotravagem" que terminou em fevereiro. Esta operação emocionante levou a nave a "raspar" o topo da atmosfera superior, usando arrasto nas suas asas solares para transformar a sua órbita inicial altamente elíptica de quatro dias (mais ou menos 200 por 98.000 km) numa órbita final muito mais baixa e quase circular a cerca de 400 km.

Circula agora Marte a cada duas horas e, após a calibração e instalação de novo software, começará a realizar observações científicas de rotina.  Este é um marco importante para o nosso programa ExoMars e uma conquista fantástica para a Europa," comenta Pia Mitschdoerfer, gerente da missão TGO.  Chegámos a esta órbita pela primeira vez através de aerotravagem e com o orbitador mais pesado já enviado para o Planeta Vermelho, pronto para começar a procurar sinais de vida a partir de órbita."

O TGO ExoMars vai analisar a atmosfera marciana, em particular gases menos abundantes como o metano. Embora represente uma quantidade muito pequena do inventário atmosférico geral, o metano em particular contém pistas importantes do eventual estado de atividade do planeta. Este gráfico ilustra algumas das maneiras possíveis de o metano ser adicionado ou removido da atmosfera. 

Uma possibilidade interessante é que o metano é produzido por micróbios. Se enterrado por baixo do solo, este gás pode ser armazenado em formações de gelo conhecidas como clatratos, e libertado para a atmosfera num momento muito posterior. O metano também pode ser gerado por reações entre a água e rochas ricas em olivina, talvez em combinação com ambientes vulcânicos mais quentes. Novamente, pode estar armazenado no subsolo em "prisões" geladas e é libertado através de fissuras na superfície - ou através de vulcões. A radiação ultravioleta tanto pode quebrar o metano como produzi-lo através de reações com outras moléculas ou material orgânico já na superfície, como poeira de cometas que caem sobre Marte. O metano também pode ser rapidamente distribuído em redor do planeta por ventos fortes, "diluindo" o seu sinal e tornando difícil a identificação de fontes individuais. 

Pensa-se que o metano em Marte tenha uma vida útil bastante curta - cerca de 400 anos - de modo que quaisquer deteções implicam que deve ter sido produzido ou libertado há relativamente pouco tempo. O TGO vai construir uma imagem da distribuição do metano ao longo do tempo, para entender as distribuições geográficas e sazonais e, eventualmente, determinar possíveis origens. A nave tem a capacidade de detetar e analisar metano e traços de outros gases, mesmo em baixas concentrações, com uma precisão melhorada de três ordens de grandeza em comparação com medições anteriores. Além disso, será capaz de detetar os principais "isotopólogos" do metano e da água (isotopólogos são moléculas que têm pelo menos um átomo com um número diferente de neutrões em relação às espécies químicas-mãe) para ajudar a distinguir entre os diferentes cenários de formação.Crédito: ESA/ATG medialab

"Começaremos a nossa missão científica daqui a um par de semanas e estamos extremamente empolgados com o que as primeiras medições vão revelar," afirma Håkan Svedhem, cientista do projeto do orbitador.  Temos a sensibilidade para detetar gases raros em proporções minúsculas, com o potencial de descobrir se Marte é ainda hoje ativo - biologicamente ou geologicamente falando. O objetivo principal é fazer um inventário detalhado dos gases menos abundantes - aqueles que perfazem menos de 1% do volume total da atmosfera do planeta. Em particular, a nave vai procurar evidências de metano e de outros gases que podem ser assinaturas de atividade ativa biológica ou geológica.

Na Terra, os organismos vivos libertam a grande parte do metano do planeta. É igualmente o principal componente dos reservatórios de gás natural de hidrocarbonetos, e parte da contribuição é também fornecida pela atividade vulcânica e hidrotermal. Espera-se que o metano em Marte tenha uma vida útil bastante curta - cerca de 400 anos - porque é decomposto pela luz ultravioleta do Sol. Também reage com outros elementos na atmosfera e está sujeito a mistura e dispersão por ventos. Isto significa que, se detetado hoje, provavelmente foi criado ou libertado de um reservatório antigo há relativamente pouco tempo.

Foram sugeridas possíveis deteções de metano pela Mars Express da NASA e, mais recentemente, pelo rover Curiosity da NASA, mas ainda são objeto de muitos debates. O orbitador TGO pode detetar e analisar o metano e traços de outros gases mesmo em concentrações extremamente baixas, com uma precisão melhorada de três ordens de grandeza em relação a medições anteriores. Também será capaz de ajudar a distinguir entre as diferentes possíveis origens.

O orbitador TGO ExoMars vai usar um detetor de neutrões - FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) - para mapear o hidrogénio à subsuperfície até uma profundidade de 1 metro a fim de revelar depósitos de água gelada escondidos logo abaixo da superfície. O gráfico ilustra uma representação simples do processo de deteção. 

Os raios cósmicos bombardeiam constantemente a superfície de Marte; expulsam neutrões dos átomos que encontram à superfície e abaixo. Se água ou gelo estiver presente, os átomos de hidrogénio podem provocar múltiplas reflexões nos seus percursos através do subsolo, diminuindo a velocidade dos neutrões. Enquanto alguns neutrões são capturados à subsuperfície, outros escapam para o espaço. As velocidades a que chegam ao detetor do TGO podem ajudar a determinar a natureza da subsuperfície: aqueles que interagiram com a água perderam alguma energia, e estarão a viajar a velocidades relativamente mais baixas do que os que não perderam energia. Crédito: ESA/ATG medialab

Os quatro instrumentos farão medições complementares da atmosfera, superfície e subsuperfície. A sua câmara vai ajudar a estudar características à superfície que podem estar relacionadas com fontes de gases. Os seus instrumentos também vão procurar água gelada escondida logo abaixo da superfície, o que, juntamente com potenciais fontes de gases, pode guiar a escolha para locais de aterragem de futuras missões.

Também vai começar a ajudar às transmissões dos rovers Opportunity e Curiosity da NASA, antes da chegada do "lander" InSight da agência espacial lá mais para o fim do ano, e do rover e plataforma de ciência ExoMars em março de 2021. Os testes preliminares com os rovers da NASA foram levados a cabo em novembro de 2016, logo após a chegada do satélite a Marte. Eventualmente, fornecerá várias retransmissões de dados por semana.

O programa ExoMars é um esforço conjunto entre a ESA e a Roscosmos.

Fonte: ccvalg.pt