Por que sonda Perseverance levará espelhos para Marte? Resposta está na Lua

O robô explorador Perseverance deve chegar em Marte em fevereiro de 2021 para descobrir vestígios de vida antiga no planeta. Além de de suas inovações, como um dispositivo de raio-x alimentado por inteligência artificial, o rover contará com uma técnica usada há mais de 50 anos, baseada em espelhos.

De acordo com a Nasa, a missão Apollo 11, que pousou na Lua em 1969, levava consigo retrorrefletores. São um conjunto de pequenos espelhos que também estão presentes no Perseverance em Marte. Eles servem para que os cientistas na Terra apontem lasers para eles e calculem o tempo que levaria para os feixes de luz retornarem.

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No primeiro caso, isso forneceu medições precisas da órbita e forma da Lua, incluindo como ela mudou ligeiramente com base na atração gravitacional da Terra.

Apesar disso, a Nasa ressalta que ainda não há atualmente nenhum laser em andamento para realizar esse tipo de pesquisa em Marte. Ou seja, os aparelhos devem ser usados só em um futuro próximo.

O robô explorador carrega consigo o LaRA (sigla em inglês para arranjo de retrorrefletores laser), um aparelho do tamanho da palma da mão. Ele funciona como um refletor de bicicleta, rebatendo a luz na direção de sua fonte.

O LaRA é uma esfera de cinco centímetros de largura com alguns buracos de meia polegada contendo células de vidro. Em cada uma dessas células, três faces espelhadas são posicionadas em ângulos de 90 graus, para que a luz que entra nos orifícios seja direcionada de volta exatamente na mesma direção de onde veio.

Cabe destacar que LaRA é muito menor que os refletores levados à Lua. Os aparelhos entregues pelas missões Apollo 11 e 14 são aproximadamente do tamanho de um monitor de computador e têm nada menos que 100 refletores. A Nasa afirma que os carregados pela missão Apollo 15 são ainda maiores, com 300 refletores.

Isso porque os lasers precisavam viajar 770 mil quilômetros aproximadamente entre ir e voltar da Lua. Na viagem de volta, os feixes ficavam tão fracos que não podiam ser detectados pelo olho humano.

Mas os feixes direcionados ao LaRA teriam uma jornada muito mais curta, apesar de Marte estar a cerca de 401 milhões de quilômetros de distância em seu ponto mais distante da Terra. Segundo a Nasa, os feixes de laser, em vez de viajar para a frente e para trás da Terra, o que exigiria retrorrefletores enormes, precisariam apenas viajar apenas até um orbitador de Marte equipado com um laser apropriado.

O orbitador poderia determinar a posição precisa de um retrorrefletor na superfície marciana. Como o Perseverance será móvel, ele poderá fornecer vários pontos de referência no planeta vermelho, enquanto a posição do orbitador seria rastreada da Terra.

Isso permitiria aos cientistas testar a teoria da relatividade geral de Einstein. A órbita de cada planeta é muito influenciada pela curva do espaço-tempo criada pela grande massa do Sol.

"Este tipo de ciência é importante para entender como a gravidade molda nosso sistema solar, todo o Universo e, em última análise, os papéis da matéria escura e da energia escura", afirmou Simone Dell'Agnello, que liderou o desenvolvimento dos três retrorrefletores no Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália, que construiu os aparelhos em nome da Agência Espacial Italiana.

Além do Perseverance, a sonda InSight, que pousou em Marte em novembro de 2018, também foi equipada com retrorrefletores, chamados de Laser Retroreflector for InSight (LaRRI). A missão dessa sonda é estudar o interior profundo do planeta.

O InSight depende de um instrumento de rádio para detectar diferenças sutis na rotação de Marte. Usando LaRRI, a sonda poderia aprender como o planeta oscila ao longo do tempo, permitindo aos cientistas determinar se o núcleo de Marte é líquido ou sólido.

Além disso, o uso de retrorrefletores pode ajudar em algo considerado complexo pelos cientistas: os pousos em Marte. O Perseverance, por exemplo, contará com uma nova tecnologia que compara imagens tiradas durante a descida com um mapa de bordo.

Se a espaçonave se aproximar muito do perigo, como um grande penhasco ou dunas de areias, ela poderá desviar. Mas um evento de missão crítica pode dificultar o envio dessas informações aos cientistas.

Assim, futuras missões a Marte poderiam usar a série de pontos de referência de retrorrefletores a laser deixados pelo Perseverance para entender o relevo do terreno, evitando problemas de pouso.