O Japão está lançando uma sonda para coletar as primeiras amostras de uma lua marciana

Uma sonda de Marte da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) pode responder a algumas questões de longa data sobre o Planeta Vermelho e as suas luas. A missão – apelidada de MMX para “eXploração das Luas Marcianas” – visa recolher pelo menos 10 gramas de amostras de Fobos, uma das duas luas que orbitam o planeta, e se for bem-sucedida, estas serão as primeiras rochas de uma lua marciana alguma vez trazidas para a Terra.

Eles não chegarão rapidamente, no entanto. A sonda MMX levará aproximadamente um ano para chegar a Marte. Em seguida, coletará amostras durante três anos de operações enquanto orbita o planeta vermelho, antes de levar mais um ano para retornar à Terra. Se tudo correr bem, os cientistas esperam receber as rochas lunares em 2031.

Uma das questões mais interessantes que a sonda pode responder é como as luas de Marte, Fobos e Deimos, se formaram. Existem duas possibilidades principais. Uma delas é que as luas se condensaram a partir de material ejetado durante uma colisão massiva com Marte. A outra hipótese é que as luas eram asteróides do sistema solar exterior que foram capturados pela gravidade de Marte.

As luas são de cor escura e as suas propriedades reflectoras de luz assemelham-se muito às dos asteróides ricos em água e carbono. As suas órbitas, no entanto – que são quase circulares ao longo do plano equatorial de Marte na mesma direcção da rotação do planeta – são melhor explicadas pela hipótese do impacto gigante. Comparar amostras das luas de Marte com aquelas anteriormente recolhidas na superfície marciana poderia ajudar a resolver este debate.

Obter as rochas lunares marcianas e transportá-las de volta à Terra, no entanto, significa superar alguns desafios técnicos significativos no voo espacial e na comunicação. No lançamento, a espaçonave terá massa de 4.480 kg (9.900 libras). Mais da metade desse peso será combustível, dividido em três reservas: uma para o trecho de ida, uma para exploração e uma para o trecho de retorno. Uma vez nas proximidades de Marte, a MMX descartará o módulo de saída depois que seu propelente se esgotar; após o sobrevoo de Deimos, o módulo de exploração também será alijado.

A sonda, projetada pela Mitsubishi Electric, pousará então na superfície de Fobos, um procedimento delicado dado o tamanho da lua, com raio aproximado de apenas 11 quilômetros. (Em comparação, a Lua da Terra tem um raio de mais de 1.700 quilómetros.) Os métodos de descida utilizados na Lua da Terra baseiam-se na sua gravidade específica, que é cerca de 300 vezes mais forte que a de Fobos. No entanto, a gravidade de Fobos é aproximadamente 50 vezes maior que a do asteroide Ryugu, onde a JAXA já pousou sondas. O pouso em Ryugu envolveu pairar prolongado, um método típico para pousar em objetos celestes menores, mas isso não é viável para a MMX, pois consumiria muito combustível devido à maior atração de Fobos.

Para superar esse desafio, a sonda está equipada com navegação autônoma de alta precisão, de que será necessária, visto que haverá um atraso de até 20 minutos para que os sinais de rádio trafeguem entre a Terra e a MMX. A sonda deve, portanto, decidir e executar de forma autônoma as sequências de descida, pouso e posterior decolagem.

Durante a descida, a sonda irá comparar o terreno com os dados da topografia das crateras de Fobos, usando esta informação para ajustar a sua posição em relação ao local de aterragem alvo. Ao atingir uma altitude inferior a 300 metros, a sonda também detectará se partes da superfície mudaram de elevação, rotulando discrepâncias significativas como áreas perigosas. Este mecanismo permite que a sonda, se necessário, mude o local de pouso ou aborte o pouso e suba temporariamente.

Pouco antes da aterragem da nave espacial principal, o rover IDEFIX – desenvolvido em conjunto pelas agências espaciais francesa e alemã – será implantado na superfície de Fobos para conduzir aproximadamente 100 dias de exploração independente. Esta pesquisa preliminar do rover servirá como um reconhecimento para garantir um pouso mais seguro.