Rover Curiosity mede gravidade de uma mntanha

Imagens, lado a lado, do rover Curiosity (esquerda) e do "buggy" lunar conduzido durante a missão Apollo 16. Os "buggies" lunares foram usados durantes as Apollo 15, 16 e 17 para transportar os astronautas, amostras lunares e equipamentos. Durante a missão Apollo 17, um dos equipamentos era o TGE (Traverse Gravimeter Experiment), usado para medir a gravidade. O Curiosity não foi enviado para Marte com gravímetros, mas tem acelerómetros que são usados para navegação. Um artigo publicado na Science, no dia 31 de janeiro de 2019, detalha como estes sensores foram reaproveitados para medir a atração gravitacional do Monte Sharp, a montanha que o Curiosity tem vindo a escalar desde 2014.Crédito: NASA/JPL-Caltech  

Os astronautas da Apollo 17 conduziram um "buggy" através da superfície lunar em 1972, medindo a gravidade com um instrumento especial. Não existem astronautas em Marte, mas um grupo de investigadores inteligentes percebeu que possuem as ferramentas para realizar experiências semelhantes com o "buggy" marciano que estão a operar. Num novo artigo publicado na revista Science, os investigadores detalham como reaproveitaram os sensores usados para conduzir o rover Curiosity e os transformaram em gravímetros, que medem mudanças na atração gravitacional. Isto permitiu que medissem o subtil puxão das camadas rochosas na região inferior do Monte Sharp, que sobe 5 quilómetros desde a base da Cratera Gale e que o Curiosity tem vindo a escalar desde 2014. Os resultados? Ao que parece, a densidade dessas camadas rochosas é muito mais baixa do que o esperado.

Tal como um "smartphone", o Curiosity contém acelerómetros e giroscópios. A localização e orientação do utilizador pode ser determinada através do movimento do "smartphone". Os sensores do Curiosity fazem o mesmo, mas com uma precisão muito maior, desempenhando um papel crucial na navegação pela superfície marciana em cada viagem. O conhecimento da orientação do rover também permite com que os engenheiros apontem com precisão os seus instrumentos e a antena multidirecional de alto ganho.

Por feliz coincidência, os acelerómetros do rover podem ser usados tal como o gravímetro da Apollo 17. Os acelerómetros detetam a gravidade do planeta sempre que o rover está parado. Usando dados de engenharia dos primeiros cinco anos da missão, os autores do artigo científico mediram a atração gravitacional de Marte sobre o rover. À medida que o Curiosity sobe o Monte Sharp, a montanha acrescenta gravidade - mas não tanto quanto os cientistas esperavam.

"As regiões mais baixas do Monte Sharp são surpreendentemente porosas," disse o autor principal Kevin Lewis da Universidade Johns Hopkins. "Sabemos que as camadas inferiores da montanha foram enterradas ao longo do tempo. Isso compacta-as, tornando-as mais densas. Mas este achado sugere que não foram enterradas com tanto material quanto pensávamos." 

Ciência de um "Buggy" Marciano

Os astronautas da Apollo 17 conduziram o seu "buggy" pelo Vale Taurus-Littrow da Lua, parando periodicamente para obter 25 medições. Lewis estudou os campos de gravidade marciana usando dados recolhidos por orbitadores da NASA e estava familiarizado com o gravímetro da Apollo 17. O artigo científico utiliza mais de 700 medições dos acelerómetros do Curiosity, obtidas entre outubro de 2012 e junho de 2017. Estes dados foram calibrados para filtrar o "ruído", como os efeitos da temperatura e a inclinação do rover durante a sua subida. Os cálculos foram então comparados com os modelos dos campos de gravidade de Marte para garantir a precisão. Os resultados também foram comparados com as estimativas de densidade mineral do instrumento CheMin (Chemistry and Mineralogy) do Curiosity, que caracteriza os minerais cristalinos em amostras de rochas usando um feixe de raios-X. Esses dados ajudam a informar quão porosas são as rochas.

Montanha Misteriosa

Existem muitas montanhas dentro de crateras ou ravinas em Marte, mas poucas chegam perto da escala do Monte Sharp. Os cientistas ainda não sabem ao certo como a montanha cresceu dentro da Cratera Gale. Uma ideia é que a cratera foi preenchida com sedimentos. A que percentagem, continua a ser um tema de debate, mas o pensamento é que muitos milhões de anos de vento e erosão eventualmente acabaram por escavar a montanha.

Se a cratera tivesse sido preenchida até aos rebordos, todo esse material deveria ter pressionado ou compactado as muitas camadas de sedimentos finos por baixo. Mas o novo artigo sugere que as camadas inferiores do Monte Sharp foram compactadas apenas 1 a 2 quilómetros - muito menos do que se a cratera tivesse sido completamente preenchida.

"Ainda há muitas dúvidas sobre o desenvolvimento do Monte Sharp, mas este artigo acrescenta uma importante peça ao quebra-cabeças," disse o coautor do estudo Ashwin Vasavada, cientista do projeto Curiosity do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. "Estou muito contente que cientistas e engenheiros criativos ainda encontrem formas inovadoras de fazer novas descobertas científicas com o rover," realçou.

Lewis disse que Marte tem muitos mistérios além do Monte Sharp. A sua paisagem é como a da Terra, mas esculpida mais pelo vento e pela areia do que pela água. São irmãos planetários, ao mesmo tempo parecidos e completamente diferentes.

Fonte: Inovação Tecnológica