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Como será uma missão humana a Marte?

 

Como será uma missão humana a Marte
Astronautas da NASA trabalham na superfície de Marte acompanhados por um helicóptero robótico e um veículo explorador, conforme ilustrado nesta imagem. Crédito: NASA/JPL-Caltech


Um novo relatório divulgado pela Academia Nacional de Ciências, Engenharia e Medicina detalha os principais objetivos científicos prioritários para a primeira missão tripulada a Marte e oferece quatro opções para atingir esses objetivos. 



Desde que a Viking 1 pousou em Marte em 1976, os humanos estudam o planeta à distância, utilizando veículos exploradores e orbitadores para analisá-lo. Mas, com a NASA planejando uma missão tripulada já na década de 2030, isso logo mudará. Um novo relatório das Academias Nacionais detalha o que esses primeiros astronautas poderão fazer ao chegarem ao Planeta Vermelho. A estratégia abrangente identifica os objetivos científicos de maior prioridade para missões tripuladas e propõe quatro campanhas distintas para alcançá-los.

Encomendado pela NASA, o relatório de 240 páginas foi divulgado pela Academia Nacional de Ciências, Engenharia e Medicina em 9 de dezembro de 2025. Ele representa quase dois anos de trabalho do Comitê para uma Estratégia Científica para a Exploração Humana de Marte.

O comitê foi liderado por um comitê diretivo de 15 membros, copresidido por Lindy Elkins-Tanton, professora de ciências planetárias da Universidade Estadual do Arizona e investigadora principal da missão Psyche da NASA, e Dava Newman, professora de Astronáutica do Programa Apollo no MIT. Com o apoio de mais de 50 especialistas voluntários, o comitê diretivo contou com a contribuição de quatro painéis especializados — astrobiologia, ciências atmosféricas e física espacial, geociências, e ciências biológicas e físicas e fatores humanos — para identificar os objetivos mais urgentes em cada área.

“O primeiro pouso humano em Marte será o momento mais significativo para a exploração espacial humana desde que pisamos na Lua pela primeira vez, há mais de 50 anos”, disse Elkins-Tanton em um comunicado à imprensa. “Nosso relatório coloca a ciência no centro do que será uma conquista notável e descreve o incrível conhecimento que teremos a oportunidade de obter sobre o nosso lugar no universo.”

Onze objetivos científicos

O relatório detalha onze objetivos científicos classificados por prioridade. O comitê esclareceu que essa lista não se alinha estritamente com os requisitos específicos da missão elaborados por cada painel. Em vez disso, ela sintetiza as pesquisas científicas de maior prioridade em todas as disciplinas em metas mais amplas e viáveis.

Embora a busca por evidências de vida passada ou presente ocupe o primeiro lugar, a agenda é abrangente: ela exige investigações sobre a geologia e a história climática de Marte, além de experimentos cruciais sobre como o ambiente alienígena afeta a biologia humana, vegetal e animal, visando apoiar um futuro assentamento permanente. Os onze objetivos são os seguintes:

  1. Procure por sinais de vida: busque evidências de vida passada ou presente, composição química pré-biótica nativa ou habitabilidade em geral.

  2. Água e dióxido de carbono: Analise os ciclos da água e do CO₂ no planeta para compreender sua evolução ao longo do tempo.

  3. Geologia marciana: mapear o registro geológico para revelar a evolução física do Planeta Vermelho.

  4. Impacto humano: Determinar como o ambiente marciano afeta a saúde física, mental e emocional da tripulação ao longo do tempo.

  5. Tempestades de poeira: Identifique as causas das enormes tempestades de poeira que regem a atividade atmosférica e como elas evoluem.

  6. Localizar recursos: Procure recursos locais, especialmente água e propelentes, para uso em futuras habitações permanentes.

  7. Pesquisa reprodutiva: Investigar se o ambiente marciano afeta a reprodução ou o genoma funcional de plantas e animais ao longo das gerações.

  8. Pesquisa microbiana: Garantir que a dinâmica da população microbiana seja estável e não prejudicial à saúde dos astronautas.

  9. Efeitos da poeira marciana: Explore como a poeira marciana abrasiva afeta tanto o corpo humano quanto os equipamentos da missão.

  10. Dinâmica do ecossistema: Monitore como plantas, animais e micróbios interagem e se desenvolvem dentro de um ecossistema em Marte.

  11. Radiação: Coletar amostras de radiação no habitat da tripulação e em vários locais de amostragem para refinar as estimativas de risco para missões futuras.

Quatro opções de campanha

Para atingir esses objetivos, o comitê projetou quatro campanhas distintas para as primeiras missões tripuladas a Marte, cada uma composta por três pousos (com o escopo de cada pouso indicado pelo título entre parênteses da campanha). Cada campanha prioriza um conjunto diferente de objetivos, e o relatório detalha quais objetivos seriam alcançados, o que os membros da tripulação fariam e os prós e contras gerais. Notavelmente, o relatório se concentra na ciência que cada campanha abordaria e não necessariamente em como a ciência seria realizada.

A opção mais bem classificada, chamada Ciência em Marte em uma Zona de Exploração Expandida (30-Carga-300), concentra seus esforços em uma única zona de exploração com aproximadamente 100 quilômetros de raio. Idealmente situada perto de gelo de água glacial e ricas formações geológicas, esta campanha foi projetada para estudos de longa duração e longo alcance. Ela começa com uma curta missão humana de 30 sóis (um sol é um dia marciano, cerca de 40 minutos a mais que um dia terrestre) para reconhecimento e instalação de infraestrutura, seguida por uma entrega maciça de carga não tripulada e culmina em uma estadia de 300 sóis para a tripulação. Essa abordagem abrangente é a única campanha projetada para abordar integralmente todos os onze objetivos científicos. Embora isso estabeleça uma infraestrutura substancial, como laboratórios e plataformas de perfuração para pesquisas em profundidade, o foco singular é uma aposta. Depender de um único local oferece uma visão limitada e, se o local se mostrar cientificamente inadequado, a campanha poderá não atingir seus objetivos.

A segunda opção, conhecida como Sinergia de Medições Científicas em Marte (30-Cargo-300), utiliza a mesma estrutura de missão de três pousos, mas foi projetada para coletar medições científicas que podem ser registradas em diversos locais de pouso, tornando-a menos específica a um local. Esta campanha prioriza explicitamente as medições necessárias para os objetivos 1, 2, 3 e 5. Ela adota uma abordagem abrangente para cobrir o máximo possível do campo científico, coletando medições comuns a várias disciplinas diferentes simultaneamente, mas sacrificando algumas medições especializadas no processo. A principal vantagem é a sua flexibilidade; no entanto, essa abordagem pode deixar de fora descobertas especializadas e de alto impacto — como vida em subsuperfície profunda — que exigem locais e medições mais específicos e de difícil acesso.

A terceira opção, Busca por Vida Sob a Crosta Gelada de Marte (30-Cargo-300), é uma busca dedicada à biologia que prioriza o objetivo principal acima de tudo: obter amostras de água líquida nas profundezas da criosfera marciana (a camada externa permanentemente congelada da crosta de Marte). Visando locais onde a perfuração profunda (de 2 a 5 km) seja possível, o foco principal é coletar amostras para trazer de volta à Terra. Consequentemente, o projeto da missão está quase inteiramente voltado para alcançar o primeiro objetivo de procurar vida. Embora isso ofereça a melhor chance de encontrar vida, a exigência rigorosa de água em profundidade limita severamente a seleção de locais e reduz o retorno científico para outras áreas, como ciências físicas e fatores humanos. Além disso, depender tanto de tecnologia de perfuração não comprovada cria um risco maior de falha da missão caso o equipamento apresente mau funcionamento.

Por fim, a campanha Investigando Marte em Três Locais (30-30-30) propõe uma abordagem diversificada com três missões separadas de 30 sóis em ambientes muito diferentes, como rochas ígneas antigas, depósitos sedimentares e geleiras polares. Essa estratégia ampla, porém superficial, amostra a diversidade global do planeta, atendendo a um grande número de objetivos (com foco principal nos objetivos 1, 3 e 5), ao mesmo tempo que reduz o risco para os astronautas por meio de estadias mais curtas na superfície. O rápido intervalo de três pousos distintos também pode gerar grande entusiasmo público. No entanto, a contrapartida é a profundidade: o curto período limita a capacidade de perfurar em profundidade ou realizar pesquisas científicas complexas. Há também um tempo de reação limitado, o que significa que os astronautas podem coletar uma amostra contendo uma descoberta importante, mas só perceber isso depois de já terem retornado à Terra.

Da Lua a Marte

Desde o fim do programa Apollo, a NASA dedicou mais de 50 anos à análise de diferentes arquiteturas para o retorno de humanos ao espaço profundo. Ao contrário das abordagens anteriores, que frequentemente mudavam de acordo com as tecnologias disponíveis, a agência adotou agora uma estratégia baseada em objetivos. A Arquitetura Lua-Marte da NASA estabelece metas claras antes de definir o como de veículos ou equipamentos específicos. Essa arquitetura é construída em torno de dez áreas objetivas principais, incluindo ciência lunar/planetária, ciência humana e biológica e infraestrutura lunar/marciana.



O relatório das Academias Nacionais foi concebido para se integrar diretamente a essa estrutura. Ao mapear suas onze prioridades aos objetivos estabelecidos pela NASA, o comitê garante que a ciência realizada em Marte se baseie logicamente nos sistemas testados durante as missões Artemis. O relatório enfatiza que a Lua é o campo de provas para Marte. Tecnologias cruciais para as campanhas em Marte — como habitats ecológicos selados, blindagem contra radiação e ferramentas de mitigação de poeira — serão testadas primeiramente na superfície lunar.

Um momento transformador

Enquanto a humanidade se prepara para retornar à Lua com as próximas missões Artemis e estender seu alcance ao espaço profundo, os objetivos e campanhas científicas descritos neste relatório oferecem o primeiro vislumbre tangível da pesquisa que definirá as próximas décadas na superfície marciana.

“Este é um momento emocionante para nós, cientistas”, disse Andrew Read, vice-presidente sênior de pesquisa da Penn State, em um comunicado à imprensa. “Estamos estabelecendo os parâmetros que transformarão nosso conhecimento sobre Marte e, em um nível mais profundo, nosso lugar no cosmos.”

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José Santos de Oliveira Fisico e engenheiro