Uma missão espacial japonesa está prestes a ser lançada rumo a Marte. Mas ela não pousará no próprio planeta. Em vez disso, a missão Exploração das Luas de Marte (Martian Moons Exploration, ou MMX, no acrônimo em inglês) se concentrará em Phobos, a maior das duas pequenas luas de Marte.
A sonda está prevista para ser lançada na próxima segunda-feira, 19 de outubro, às 16h41 no horário de Brasília, a bordo de um foguete H3 a partir do Centro Espacial de Tanegashima, no sul do Japão.
Isso dará início a uma missão de cinco anos, durante a qual a espaçonave irá orbitar e explorar Phobos, lançar um módulo que vai pousar e coletar solo e pequenas pedrinhas. Pela primeira vez na história, essas amostras serão enviadas à Terra para análise em laboratórios.
A MMX é liderada pela Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA), em colaboração com os EUA, a França, a Alemanha e a Agência Espacial Europeia (ESA). O objetivo científico geral é desvendar as origens das duas luas marcianas, a menor delas chamada Deimos. Os cientistas da missão também desejam examinar a evolução mais ampla de Marte e seu ambiente local no espaço.
Ainda não temos uma compreensão clara de como o planeta vermelho adquiriu suas duas pequenas luas. Esses satélites naturais podem ter sido asteroides que passavam por Marte quando foram capturados por sua gravidade.
Outra possibilidade é que elas tenham se formado quando um asteroide colidiu com Marte, fazendo com que material rochoso fosse lançado para o espaço. Gradualmente, esse material se aglutinou, formando Phobos e Deimos. A missão MMX nos fornecerá a composição química de Phobos, o que poderá ajudar a indicar qual hipótese é mais forte.
Mas coletar amostras de Phobos não será uma tarefa fácil. A Rússia tentou isso em 2011 com sua missão Phobos Grunt. A sonda espacial foi lançada com sucesso para a órbita terrestre baixa, mas não conseguiu acionar seus motores para seguir em direção a Marte.
A JAXA, no entanto, está bem posicionada para ter sucesso. A agência espacial japonesa já provou que é capaz de trazer amostras de asteroides com suas missões espaciais Hayabusa, realizadas entre 2003 e 2010 (Hayabusa) e entre 2018 e 2020 (Hayabusa 2).
A MMX testará técnicas sofisticadas de coleta de amostras projetadas para a baixa gravidade de Phobos. A lua marciana tem apenas cerca de 0,1% da força gravitacional da Terra. Isso significa que um ser humano em Phobos poderia dar um salto de 1,5 km de distância na horizontal sem muito esforço.
A missão também servirá como um teste de comunicação entre a espaçonave e uma estação terrestre recém-desenvolvida. Após o lançamento, a MMX levará quase um ano para alcançar Marte, com chegada prevista para agosto de 2027. Primeiro, ela orbitará o planeta vermelho, para então entrar em órbita de Phobos cerca de um mês depois.
A espaçonave é composta por três módulos com funções distintas: um módulo de propulsão para colocar a MMX em órbita ao redor de Marte, um módulo de exploração com equipamentos de pouso e coleta de amostras em Phobos e um módulo de retorno para entregar a amostra à Terra.
A sonda também está equipada com 13 instrumentos científicos para estudar Phobos. Câmeras de alta resolução chamadas Tengoo e Orochi mapearão a superfície da lua marciana, e um altímetro a laser (Lidar) criará uma imagem dos seus contornos. O Lidar utiliza pulsos de laser para medir a distância entre a espaçonave e as características da superfície.
Um espectrógrafo infravermelho, chamado MIRS, fará um levantamento dos minerais de Phobos, enquanto um detector de raios gama e nêutrons, chamado Megane, determinará a composição elementar da lua. A uma distância maior, a MMX também coletará dados sobre Deimos, a lua menor de Marte.
Os instrumentos enviarão dados que os controladores da missão usarão para decidir onde e como pousar a espaçonave em Phobos.
No início de 2029, o módulo de exploração da MMX lançará um pequeno rover do tamanho de um aparelho de micro-ondas chamado Idefix, desenvolvido em conjunto pela JAXA, a agência espacial francesa Cnes e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR). O Idefix descerá até a superfície de Phobos a partir de uma altitude entre 40m e 100 m.
O rover então se endireitará e percorrerá a superfície durante um período operacional que deve durar cerca de 100 dias. Ele utilizará vários sensores, incluindo um espectrômetro Raman e um radiômetro, para tomar a decisão final sobre onde o módulo de exploração deve pousar.
Em 2030, o módulo de exploração descerá e pousará em Phobos, permanecendo em sua superfície por cerca de 2,5 horas. Ele poderá coletar amostras da superfície uma ou, possivelmente, duas vezes, pousando novamente em um local diferente. A capacidade de coletar amostras em mais de um local em Phobos é vital para compreender a composição da lua.
O módulo de exploração utilizará um instrumento chamado C-sampler para perfurar um núcleo de amostra ou um dispositivo conhecido como P-sampler, que lança um jato de gás nitrogênio para remover solo e seixos soltos da superfície e levá-los para uma câmara de coleta de amostras.
O C-sampler seria capaz de coletar uma amostra a até 2 cm abaixo da superfície. Isso proporcionaria à missão uma amostra cuja composição não tenha sido alterada pela radiação solar, que causa mudanças químicas nas superfícies planetárias ao longo do tempo. O P-sampler é uma opção de reserva, mas apresenta um pequeno risco de derrubar a espaçonave em campos gravitacionais fracos como o de Phobos.
Após coletar pelo menos 10 gramas de material, o módulo de exploração deixará a lua marciana, separando-se de seu trem de pouso. Em seguida, ele viajará de volta à Terra, chegando em 2031. Ao se aproximar de nosso planeta, ele ejetará sua câmara de amostragem, que então atravessará a atmosfera terrestre. Ela pousará com paraquedas na Austrália, onde será recuperada e transportada para o Japão.
Um possível benefício adicional da missão é que as amostras de Phobos possam incluir material de Marte. Phobos orbita bem próximo do planeta vermelho e acredita-se que esteja constantemente recolhendo solo marciano ejetado regularmente da superfície do planeta por impactos de asteroides.
A MMX poderia, portanto, ser considerada uma versão simplificada da missão Mars Sample Return (MSR). A MSR, uma colaboração entre as agências espaciais dos EUA e da Europa, teria enviado amostras de rochas da superfície marciana para a Terra. Pressões orçamentárias, no entanto, levaram o Congresso dos EUA a cancelar o programa.
Se os cientistas tiverem sorte com as amostras da MMX, poderão receber um bom prêmio de consolação.
Daniel Brown não presta consultoria, trabalha, possui ações ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que poderia se beneficiar com a publicação deste artigo e não revelou nenhum vínculo relevante além de seu cargo acadêmico.