Como o Perseverance manda imagens tão boas de Marte para a Terra?

Logo após pousar em Marte, às 17h55 (Horário de Brasília) do último 18 de fevereiro, o rover Perseverance mandou as primeiras imagens do solo marciano. Não que a qualidade tenha sido das melhores, afinal, além da poeira levantada pelo pouso, as câmeras estavam com a proteção contra sujeira ativada.

Imagens em alta definição, porém, começaram a ser divulgadas pela Nasa pouco tempo depois e impressionaram pela alta qualidade. Mas como um aparelho localizado a uma distância de milhões de quilômetros -- que varia consideravelmente dependendo da posição orbital de Terra e Marte -- consegue enviar fotos e outros dados para cá?

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O rover Perseverance possui 23 câmeras no total, mas a maioria delas está instalada no aparelho para funções específicas.

Além das utilizadas para o pouso, há dois grupos de câmeras: as de engenharia, que servem entre outras coisas para a navegação do veículo e análise de amostras de materiais coletados, e as científicas, que entre outras funções, fazem fotos que permitam analisar os entornos do veículo e também procedimentos mais detalhados, como usar raios-x para identificar a composição química de objetos.

Uma vez que a foto é tirada, ela pode ser enviada para a Terra de duas formas distintas, por meio das três antenas instaladas no rover: a antena UHF consegue enviá-las ao se comunicar com os satélites da Nasa que orbitam Marte; o trabalho pode ser feito pelas outras duas antenas, que utilizam a chamada Banda X, de alta frequência (entre 7 e 8 GHz), sendo uma de alto ganho e outra de baixo ganho, e se comunicam diretamente com o nosso planeta.

Seja via satélite orbitando Marte ou de forma direta, o sinal é captado pelas antenas da Deep Space Network (DSN), um conjunto de três instalações localizadas em Madri, na Espanha, Goldstone, nos Estados Unidos, e Camberra, na Austrália — a Nasa tem um site onde é possível ver qual antena da DSN está se comunicando com qual missão no espaço. É utilizando essas formas que o Perseverance não apenas manda fotos para a Terra, mas também mantém todo tipo de comunicação.

Qual é a resolução da câmera do Perseverance?

As câmeras mais potentes do rover são as de navegação, que têm resolução de 20 MP e geram imagens com 5120 x 3840 pixels de tamanho.

Qual é a velocidade de conexão do Perseverance?

Aqui, depende. Enquanto a conexão entre o rover e os satélites que orbitam Marte é mais rápida (da ordem de 2 Megabits por segundo), os métodos de conexão direta entre o aparelho e a Terra são mais lentos, variando entre 30 e 3.000 bits por segundo.

Quanto tempo fotos e outros dados demoram para ir de Marte à Terra e vice-versa?

Os dados viajam pelo espaço na velocidade da luz, mas a distância entre Terra e Marte varia. Atualmente, o tempo de viagem nessa velocidade é de 12 minutos, mas em alguns casos pode chegar a 20 minutos.

Os dados podem sofrer interferências nesse caminho entre Marte e Terra?

Sim, não apenas por estações de transmissão via rádio na própria Terra ou por empresas que controlam satélites como também podem sofrer interferência em decorrência da atividade solar.

As fotos sofrem alterações de cores devido à atmosfera de Marte?

Não. A atmosfera de Marte é muito pouco espessa e não causa qualquer distorção nas imagens produzidas.

Fontes:

Jean Pierre Raulin, coordenador do Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)

Gustavo Rocha da Silva, especialista em física e astronomia e professor do curso de Engenharia Química da Universidade Presbiteriana Mackenzie

Cassio Barbosa, professor do departamento de Física da FEI