Exploração de Marte: que sondas, rovers e landers já foram enviados para lá?

Exploração de Marte: que sondas, rovers e landers já foram enviados para lá?

Por Daniele Cavalcante | Editado por Claudio Yuge | 09 de Março de 2021 às 19h30
NASA

Marte é assunto de grande interesse científico — e há uma série de boas razões para isso. Desde o início da exploração espacial, acreditava-se que o Planeta Vermelho poderia ter sinais de vida, mesmo que já extinta. E o Planeta Vermelho já vem sendo explorado há 60 anos.

Em parte, essa fama de vida em Marte se deve a um problema com a tradução de textos de um astrônomo chamado Giovanni Schiaparelli, que, em 1877, observou e desenhou um mapa do planeta com uma série de linhas retas. Ele as chamou de "canalis", que significa "leitos de rio" ou "sulcos", mas foi traduzido para o inglês com como "canais".

O interesse científicou levou a novas descobertas sobre Marte, e como o planeta é relativamente próximo do nosso, a NASA e a União Soviética tentaram repetidas vezes orbitar o Planeta Vermelho com um satélite e pousar com uma sonda. Mais tarde, foi a vez de os rovers caminharem por lá, mas um longo caminho de muitos erros e acertos foi necessário até chegarmos a esse ponto.

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Abaixo, você terá uma lista completa de todas as sondas, landers e rovers, ativos ou inativos, que já chegaram a Marte, além de uma breve lista das missões que fracassaram.

Missões ativas em Marte

Conceito do rover Perseverance e do helicóptero Ingenuity em Marte, que pousaram por lá em 2021 (Imagem: Reprodução/NASA)

Embora tenhamos visto três missões chegando a Marte em 2021, há outros muitos instrumentos científicos além destes no Planeta Vermelho, seja na órbita, seja na superfície. É que, às vezes, os equipamentos duram por muito mais tempo do que o planejado pelas agências espaciais — o que é ótimo, pois assim os cientistas podem elaborar missões estendidas ou usar os orbitadores para monitorar constantemente o planeta.

Confira todas as missões atualmente ativas em Marte:

2001 Mars Odyssey (NASA, 2001)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Essa é a nave espacial da NASA que mais permaneceu ativa em Marte — ela foi lançada em 7 de abril de 2001 e continua funcional. Sua missão inicial era fazer o primeiro mapa global da quantidade e distribuição de diversos elementos químicos e minerais que constituem a superfície marciana, coisa que completou com sucesso em 2004. A partir de então, a NASA aproveitou a vida útil prolongada da sonda para realizar outras missões.

Com os mapas de minerais e elementos químicos, os cientistas puderam identificar regiões onde água congelada está enterrada e conferir temperatura da superfície em diferentes regiões, junto de imagens da topografia marciana. No início da missão, a Odyssey descobriu que a radiação na órbita baixa de Marte é o dobro da radiação na órbita baixa da Terra, informação que se tornou essencial para uma eventual exploração humana por lá.

Além da missão de mapeamento, a Odyssey também funciona como ponto de comunicação para rovers e landers em Marte. Suas imagens e medições ao longo desses 30 anos de operação ajudam também a determinar locais de pouso adequados para as missões que vieram a seguir e para os futuros lançamentos também. A sonda tem combustível para funcionar até 2025 e seu nome é uma óbvia homenagem a 2001: Uma Odisseia no Espaço, célebre obra do escritor Arthur C. Clarke.

Mars Express (ESA, 2003)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Como principal objetivo, essa missão europeia busca água subterrânea através de uma órbita polar, ou seja, passa pelos polos norte e sul do planeta em suas voltas orbitais. A Mars Express é equipada com sete instrumentos científicos para ajudar em pesquisas sobre a areologia, atmosfera, superfície, história da água e potencial de vida em Marte. A sonda encontrou no Planeta Vermelho algumas evidências de atividade glacial recente, vulcanismo explosivo e gás metano.

A missão também tinha um pequeno módulo de pouso chamado Beagle 2, que tinha o objetivo de explorar a superfície marciana, mas infelizmente ele não obteve sucesso no pouso. Contudo, a sonda orbital continua ativa, e já forneceu dados valiosos com instrumentos como o radar italiano MARSIS, que coletou dados de lugares abaixo da superfície marciana, incluindo crateras e locais onde há indícios de água congelada subterrânea. Para isso, o MARSIS usa um radar e um altímetro de baixa frequência.

Também há na sonda Mars Express um sistemas de retransmissão de rádio para garantir que diferentes espaçonaves operem juntas. Esses sistemas receberam também uma contribuição da NASA, que também forneceu hardware para um instrumento que analisa átomos neutros energéticos.

Curiosity (NASA, 2011)

(Imagem: Reprodução/NASA)

O Curiosity era o maior e mais robusto rover já enviado a Marte em sua época, perdendo apenas para o novo rover Perseverance. Foi lançado em novembro de 2011 e pousou em Marte em 5 de agosto de 2012, na região da cratera Gale. Foi o primeiro pouso realizado em Marte com a ajuda de um paraquedas e, momentos antes do contato com o solo, disparo de foguetes para diminuir a velocidade de descida. O rover pousou sobre as rodas, a corda foi cortada e o módulo de pouso voou para cair a uma distância segura, assim como fez a missão do Perseverance.

Viajando a 30 metros por hora, o Curiosity carrega consigo um sistema de radioisótopos que gera eletricidade a partir do calor da decomposição radioativa do plutônio. Graças a essa fonte de energia, o rover já excedeu em muito sua vida útil operacional planejada pela NASA, e continua operacional no objetivo de estudar a habitabilidade do planeta e sua areologia — ciência análoga à geologia terrestre, cujo nome vem de Ares, o deus grego da guerra correspondente ao deus romano Marte.

No início de sua missão, as ferramentas científicas do Curiosity encontraram evidências químicas e minerais de ambientes habitáveis no passado marciano na cratera Gale. Lá, ele coleta amostras de rochas, solo e ar para analisar em um mini laboratório de bordo. Para isso, ele usa um braço robótico de 2,10 metros para colocar ferramentas perto de pedras selecionadas para estudo. São 10 instrumentos científicos e 17 câmeras, além de um laser para vaporizar e estudar pequenos detritos rochosos e uma broca para coletar amostras de rochas pulverizadas. Ele também mede as assinaturas químicas em diferentes rochas e solos para determinar sua composição e história.

Mars Reconnaissance Orbiter (NASA, 2005)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Em 2005, a NASA lançou uma sonda com uma câmera, que, até então, era a mais poderosa já usada em uma missão de exploração planetária. O objetivo da Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) era analisar detalhes do terreno marciano com a maior clareza possível. De acordo com a NASA, suas lentes são capazes de identificar objetos do tamanho de um prato — lembrando que a sonda se encontra na órbita do planeta.

Com essa tecnologia, a NASA é capaz de coletar imagens incrivelmente detalhadas da geologia e estrutura de Marte, além de identificar obstáculos que podem colocar em risco as missões posteriores. A MRO também possui um sonar para buscar água subterrânea, além de outros instrumentos científicos capazes de identificar minerais da superfície e estudar como o comportamento da poeira e água, que são transportados na atmosfera marciana.

Há ainda uma segunda câmera para imagens de resolução média, que fornecem um contexto mais amplo para ser considerado nas observações detalhadas dos instrumentos de alta resolução. Por fim, o MRO foi a primeira sonda a fornecer um link entre as missões em Marte e a Terra, e faz esse papel até hoje.

Mangalyaan (ISRO Índia, 2013)

(Imagem: Reprodução/Nesnad)

A Mars Orbiter Mission, chamada de Mangalyaan, é uma sonda espacial lançada pela Índia em 2013 e está em órbita marciana desde setembro de 2014. Foi a primeira missão interplanetária do país, que se tornou a quarta agência espacial a chegar ao Planeta Vermelho, e a primeira nação asiática a alcançar esse objetivo. Além disso, foi a primeira nação no mundo a conquistar essa meta sua primeira tentativa.

A missão é um projeto de demonstração de tecnologia para um futuro desenvolvimento de concepção, planejamento, gestão e operações de missões interplanetária. Ela levou cinco instrumentos científicos ao Planeta Vermelho para realizar três principais objetivos: explorar as características da superfície através de morfologia, topografia e mineralogia; estudar a composição da atmosfera marciana; e estudar a dinâmica da alta atmosfera de Marte, incluindo os efeitos do vento solar, da radiação, e o vazamento de voláteis para o espaço.

MAVEN (NASA, 2013)

(Imagem: Reprodução/NASA)

MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile EvolutioN) é parte do programa Mars Scout da NASA, o que significa que se trata de uma missão menor e de baixo custo. A sonda ainda está coletando medições da atmosfera marciana para ajudar a entender as complexas mudanças climáticas no Planeta Vermelho. A missão poderá ajudar a finalmente compreender como Marte perdeu sua atmosfera no passado.

Há muito tempo, Marte possuiu uma atmosfera capaz de manter água no estado líquido em sua superfície, o que é necessário para o desenvolvimento da vida como a conhecemos. Contudo, algum fenômeno ocorreu para que o planeta perdesse boa parte da atmosfera e, consequentemente, sua capacidade de ter água estável na superfície. O MAVEN fornece informações sobre como e com que velocidade os gases atmosféricos vazam atualmente para o espaço — isso torna a MAVEN a primeira nave a fazer medições diretas da atmosfera marciana.

Para isso, a sonda carrega oito instrumentos científicos de medições atmosféricas, e é capaz de descer a uma altitude de aproximadamente 128 km acima do Planeta Vermelho. Esses “mergulhos” visam obter uma amostra de toda a parte superior da atmosfera de Marte. Por fim, a pequena nave fornecer suporte na retransmissão da comunicação entre a Terra e os landers e rovers que estiverem na superfície marciana.

Missão ExoMars (ESA/Roscosmos, 2016)

(Imagem: Reprodução/ESA)

A missão ExoMars é fruto de uma parceria entre a ESA e a Roscosmos, e faz parte de um programa maior chamado Programa Aurora. O objetivo principal é buscar por sinais de vida antiga em Marte. A missão ExoMars Trace Gas Orbiter foi projetada para mapear a atmosfera marciana e analisar o metano e outros traços de gases presentes por lá, já que eles podem ser evidências de vida ou atividade geológica.

Um módulo chamado Schiaparelli foi criado para testar a tecnologia para um futuro pouso na superfície de Marte. Porém, quando ele se separou do Trace Gas Orbiter para entrar na atmosfera marciana e pousar no Planeta Vermelho, a equipe da missão perdeu contato seus instrumentos de comunicação. O problema foi um erro de cálculo na altitude, o que fez com que a nave colidisse com a superfície a 540 km/h.

Contudo, a missão foi declarada um sucesso, pois cumpriu o objetivo principal de testar o sistema de pouso e coletar dados de telemetria, que foram recuperados após a colisão. Assim, os primeiros cinco minutos da entrada foram recuperados. Além disso, o orbitador continua ao redor do Planeta Vermelho, e funciona como um elo de comunicação entre os vários e rovers em Marte e os controles de missões na Terra.

InSight (NASA, 2018)

(Imagem: Reprodução/NASA)

A sonda InSight foi lançada pela NASA para estudar o interior do Planeta Vermelho através de instrumentos geofísicos bastante sofisticados. A sonda é capaz de detectar algumas assinaturas dos processos de formação de Marte, além de medir os "sinais vitais" do planeta — especificamente através da sismologia, medições de fluxo de calor e rastreamento de precisão. Essa missão, que pousou na região Elysium Planitia em novembro de 2018, também inclui câmeras a bordo da sonda.

Em suma, a InSight é capaz de utilizar um mecanismo martelador que permite escavar cada vez mais fundo no solo para medir como o calor flui sob a superfície marciana. Deste modo, os cientistas buscarão saber mais sobre a composição do planeta e como ela evoluiu ao longo do tempo. Em outras palavras, trata-se também de um estudo sobre os planetas rochosos do Sistema Solar.

Tianwen-1 (CNSA China, 2020)

(Imagem: Reprodução/CASC)

A China lançou a missão Tianwen-1 em 2020 e, em fevereiro de 2021 se tornou parte do grupo de nações que conseguiram colocar uma sonda na órbita de Marte. A missão inclui uma sonda orbital, um módulo de pouso estacionário e um rover, que têm o objetivo de estudar a areologia do Planeta Vermelho, além de aprender mais sobre o que haveria abaixo da superfície marciana.

O rover, que ainda não fez seu pouso, foi projetado para durar 90 dias, mas sua missão pode ser estendida caso funcione por mais tempo. Uma vez em solo, ele começará a estudar a presença atual e antiga de água, a estrutura interna do planeta, a identificação de minerais e diferentes tipos de rochas na superfície e a análise do ambiente na atmosfera de Marte. A missão tentará pousar seu rover em Marte em maio deste ano.

Hope Mars (Emirados Árabes Unidos, 2020)

(Imagem: Reprodução/MBRSC/UAE)

Outra missão lançada em 2020 foi a Hope Mars, dos Emirados Árabes Unidos, com o objetivo de acelerar o desenvolvimento de seu setor acadêmico. A missão é uma demonstração de tecnologia e seus objetivos foram definidos em conjunto com o Mars Exploration Program Analysis Group (grupo consultivo da NASA composto por cientistas de todo o mundo). Assim, foi decidido que a sonda orbital estudará a atmosfera marciana, incluindo o sistema climático de Marte ao longo do ano.

A sonda Hope Mars conta com uma câmera sensível a comprimentos de onda ópticos e ultravioletas, e um espectrômetro ajustado ao infravermelho e à luz ultravioleta, desenvolvidas para fazer medições simultâneas. Assim, os cientistas poderão juntar esses dados, cruzando-os, já que corresponderão aos mesmos instantes em que foram coletados.

Mars 2020 (NASA, 2020)

(Imagem: Reprodução/NASA)

A missão Mars 2020 enviou para lá o rover Perseverance, com o principal objetivo de determinar o potencial de vida antiga em Marte. Para isso, o robô buscará sinais de condições habitáveis no antigo Planeta Vermelho, além de procurar por bioassinaturas de vida microbiana que possa ter existido quando havia água por lá. A missão pousou com sucesso em fevereiro de 2021.

O rover pousou em uma grande cratera de formação chamada Jezero, que apresenta características típicas de um lago e o delta de um rio, que existiram em Marte há bilhões de anos. Os cientistas têm motivos para cogitar que, se um dia houve vida no planeta, este é um dos locais onde ela poderia ter sido abundante. Para procurar estes sinais, o Perseverance usará uma broca capaz de coletar amostras das rochas e solos mais promissores.

A NASA planeja uma missão futura para trazer essas amostras à Terra, mas mesmo antes disso o Perseverance poderá enviar dados científicos sobre o que encontrar por lá, permitindo aos cientistas uma análise preliminar. A missão Mars 2020 também tentará demonstrar tecnologias para preparar o terreno para futuras missões humanas em Marte, incluindo testar um método para produzir oxigênio na atmosfera marciana. Também haverá testes para identificar recursos como água subterrânea.

Além do rover, a Mars 2020 levou a Marte o helicóptero Ingenuity, como uma demonstração inédita de tecnologia de voo autônomo em outro planeta.

Missões inativas em Marte

Marte é um planeta que sempre foi muito visado pelos cientistas e agências espaciais, por isso houve uma série de missões desde a década de 1960. E, naturalmente, as naves que conseguiram chegar ao Planeta Vermelho continuam por lá, incluindo as já inativas, cujas missões já se encerraram. Eis a lista de sondas e rovers que já deixaram de funcionar no Planeta Vermelho:

Mars Exploration Rovers (NASA, 2003-2019)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Essa missão era composta por dois rovers “gêmeos, o Spirit e o Opportunity, especializados em areologia. Foram eles os robôs que confirmaram a presença de água líquida na antiga superfície marciana, há bilhões de anos. Os dois rovers duraram muito mais que o planejado, que era apenas para 90 dias. O Spirit caminhou por 7,73 km e trabalhou até 22 de março de 2010, enquanto o Oportunidade andou 45,16 km e trabalhou até em 10 de junho de 2018, quando parou de responder.

Mars Polar Lander (NASA, 1999)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Essa foi uma sonda que tentou pousar perto da borda da calota polar sul de Marte, para cavar ali e procurar água congelada com braço robótico. Atrás do módulo de pouso estavam duas pequenas sondas chamadas Deep Space 2, projetadas para testar novas tecnologias. Infelizmente, a sonda foi perdida após sua chegada em Marte.

Mars Pathfinder e Sojourner (NASA, 1996-1997)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Essa missão, que pousou utilizando um airbag, foi a primeira a chegar à superfície marciana desde a Viking, 20 anos antes. O local de pouso foi próximo ao local chamado Ares Vallis, e a missão era composta por um rover de seis rodas (Sojourner) e o módulo de pouso (Pathfinder), que se tornou famoso por sua inovação no método de aterrissagem. A sonda retornou uma quantidade de dados sem precedentes e agora se chama Estação Memorial Carl Sagan, em homenagem ao famoso divulgador científico.

Phoenix (NASA, 2007-2008)

(Imagem: Reprodução/NASA)

A Phoenix pousou perto do polo norte de Marte para estudar a água congelada, que havia sido encontrada perto da superfície marciana. Seu braço mecânico cavou o solo e conseguiu amostras para de análises químicas em seus instrumentos a bordo. Ele também tinha sensores de temperatura e pressão, e conseguiu identificar minerais.

Mars Global Surveyor (NASA, 1980-2006)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Este foi o primeiro orbitador que obteve sucesso total a chegar em Marte desde o encerramento da Viking 1, em 1980. Ela forneceu uma grande quantidade de imagens e dados, incluindo as imagens de maior resolução já obtidas em órbita. Sua missão foi estendida três vezes, tornando-a uma recordista de seu tempo.

Viking 1 & 2 (NASA, 1975)

(Imagem: Reprodução/NASA)

O Projeto Viking foi a primeira missão dos EUA a pousar uma nave em segurança na superfície de Marte e enviar imagens da superfície, entrando assim para a história. Eram duas naves idênticas, cada com uma sonda e um orbitador, e ambas voaram juntas e só se separaram no momento de descer à superfície do planeta. A Viking 1 pousou na encosta oeste de Chryse Planitia, enquanto o módulo de pouso da Viking 2 encontrou lugar seguro na região Utopia Planitia.

As duas sondas conduziram três experimentos de biologia projetados para procurar possíveis sinais de vida, e acabaram encontrando uma atividade química inesperada no solo marciano. De acordo com os cientistas, no entanto, a combinação da radiação ultravioleta solar que satura a superfície junto da extrema secura do solo e a natureza oxidante, a formação de organismos vivos no solo marciano é inviável.

Ambas as sondas orbitais ultrapassaram bastante o tempo previsto para funcionamento, com a Viking 1 funcionando por quatro anos e concluindo sua missão em 7 de agosto de 1980, e a Viking 2 até 25 de julho de 1978.

Mariner 9 (NASA, 1971)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Lançada com sucesso maio de 1971, a Mariner 9, última de seu programa, se tornou o primeiro satélite artificial de Marte quando entrou em órbita, onde funcionou por quase um ano. Ela observou que uma grande tempestade de poeira obscurecendo todo o globo do planeta, levando o controle da missão esperar um mês antes de compilar as imagens, que eram de alta qualidade para a época.

Foi através das lentes da Mariner 9 que Marte se revelou muito diferente do esperado. Havia vulcões enormes, desfiladeiros gigantescos, antigos leitos de rios antigos esculpidos há bilhões de anos e muita poeira. A Mariner 9 conseguiu mapear 100% da superfície do planeta e completou sua transmissão final em 27 de outubro de 1972.

Mariner 6 e 7 (NASA, 1969)

(Imagem: Reprodução/NASA)

Mariner 6 e 7 foram a segunda dupla de missões a Marte do programa Mariner e completaram a primeira missão, voando sobre o equador e as regiões polares sul, analisando a atmosfera e a superfície marciana com sensores. Elas também gravaram e retransmitindo centenas de imagens.

Mariner 4 (NASA, 1964)

(Imagem: Reprodução/NASA)

A Mariner foi uma nave que passou por Marte em julho de 1965, coletando as primeiras fotos de outro planeta de pertinho. As imagens foram reproduzidas em um pequeno gravador por um longo período, mostrando crateras de impacto semelhantes às da Lua, algumas delas com gelo da fria noite marciana. Não se esperava que ela sobrevivesse muito mais do que os oito meses, mas continuou funcionando por três anos em órbita solar.

Mars 3, 5, 6 (URSS, 1971, 1973)

A nave de descida de Marte 6 separou-se com sucesso da nave principal e desceu pela atmosfera, transmitindo 224 segundos de dados antes de desligar abruptamente (quando os retrofoguetes dispararam ou quando se chocou contra o solo). Embora este tenha sido o primeiro dado desse tipo (de dentro da atmosfera marciana), a maior parte dele estava distorcida e inutilizável devido ao problema do microchip. Marte 6 pousou a 23,90 ° S, 19,42 ° W.

Missões a Marte que falharam

(Imagem: Reprodução/NASA)

Além das missões que seguem operacionais e daquelas que já foram desativadas, uma série de outras missões enviadas a Marte fracassaram, especialmente durante a corrida espacial entre EUA e União Soviética. Ficaria desnecessariamente extenso se mencionássemos os objetivos e instrumentos de cada uma delas, mas vale mencionar as principais.

Algumas das missões da década de 1970 tiveram sucesso relativo, mas falharam em alguns dos seus principais objetivos:

  • Phobos-Grunt (Roscosmos, 2011)
  • Nozomi (JAXA, 1998)
  • Mars Climate Orbiter (NASA, 1998)
  • Mars 96 (Roscosmos, 1996)
  • Mars Observer (NASA, 1992)
  • Mariner 4 e 8 (NASA, 1964, 1971)
  • Mars 1969A, 1969B, 1, 2, 4, 7 (URSS, 1962, 1969, 1971, 1973)
  • Korabl 4, 5, 11, 13 (URSS, 1960, 1962)

Fonte: NASA, Planetary Society

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