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BOLETIM ASTRONÓMICO - EDIÇÃO N.º 457
De 11/10 a 14/10/2008
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  PHOENIX APROXIMA-SE DO FIM
   

Após mais de quatro meses nas planícies árticas do Planeta Vermelho, os dias da sonda Phoenix da NASA estão finalmente contados. À medida que o Sol começa a pôr-se para o frio Inverno marciano, a sonda irá perder a sua fonte de energia, congelará e eventualmente cairá num coma mecânico do qual nunca acordará.

A missão da Phoenix tem sido a de recolher amostras de solo marciano e de água gelada à subsuperfície no seu local de aterragem, as planícies Vastitas Borealis de Marte. A sonda tem estudado as amostras em busca de sinais de habitabilidade potencial no passado da região.

A Phoenix aterrou em Marte no dia 25 de Maio, no final da Primavera no hemisfério norte de Marte. A missão foi originalmente desenhada para durar três meses, até ao final de Agosto, mas foi prolongada duas vezes; primeiro até ao final de Setembro e recentemente até ao fim de Dezembro.

Mas a possibilidade da Phoenix sobreviver tanto tempo é ainda incerta e depende de como os sistemas da sonda gerem a sua capacidade energética decrescente e das duras condições do Inverno marciano. "Estamos à mercê de Marte," afirma Barry Goldstein, gestor do projecto Phoenix, do JPL da NASA em Pasadena, Califórnia, EUA. À medida que o Inverno desce sobre o ártico marciano, duas coisas importantes irão acontecer: o Sol pôr-se-á por trás do horizonte, e "vai ficar muito frio," disse Peter Taylor, membro da equipa meteorológica da Phoenix da Universidade de York em Toronto, no Canadá.


Impressão de artista da Mars Phoenix Lander.
Crédito: NASA/JPL
(clique na imagem para ver versão maior)

Claro, Marte nunca é quente como a Terra (está mais longe do Sol e não tem uma atmosfera tão espessa e eficiente como a nossa), mas o Verão por cima do círculo ártico marciano é simplesmente brando quando comparado com o Inverno. As temperaturas ao meio-dia no local de aterragem da Phoenix atingem os -20 graus Celsius no Verão (medidos pelo termómetro do mastro meteorológico da sonda). As temperaturas nocturnas descem até aos -80 C. Actualmente, essas temperaturas diurnas começaram a descer até aos -30 C, e as nocturnas até aos -90 C. A meio de Novembro, as temperaturas nocturnas podem descer até aos -120 C.

A razão para tal é, obviamente, o Sol. O Sol está constantemente por cima do horizonte durante o Verão ártico, tal como na Terra. Com a chegada do Outono, começa a pôr-se por trás do horizonte durante cada vez mais tempo com o passar dos dias até ao Inverno, quando se põe de vez e só volta a nascer na Primavera. O Sol já começou a pôr-se durante parte do dia no local de aterragem da Phoenix, disse Goldstein. Está situado numa latitude semelhante ao Norte do Alaska na Terra.

As temperaturas mais baixas, em combinação com o pôr-do-Sol, diminuirão a energia disponível para as operações científicas da Phoenix. Durante o Verão, há muita luz solar a atingir os painéis solares da Phoenix, a sua única fonte de energia. Mas uma vez que o Sol desapareça, o mesmo acontece com a sua fonte de energia. "O Sol esconde-se por trás do horizonte durante cada vez mais tempo, por isso há cada vez menos energia para alimentar as baterias através dos painéis solares, e esse é realmente o maior problema" que afecta a missão, disse Taylor.

Especificamente, a orientação dos painéis solares da Phoenix limitam a quantidade de energia solar que pode receber à medida que o Sol muda de posição no céu. "O problema é que os painéis solares estão na horizontal, e não os podemos inclinar, por isso à medida que o Sol fica cada vez mais baixo no horizonte, existe cada vez menos energia produzida," explicou Taylor.

No começo da missão, afirma Goldstein, os painéis solares da Phoenix geravam cerca de 3300 W/h (watt-hora) por sol, ou dia marciano (cerca de 24 horas e 39 minutos) - energia suficiente para iluminar uma lâmpada de 60 W durante 55 horas. No dia 13 de Setembro, ou no sol 109 desde a aterragem, a energia gerada tinha já descido até às 2400 W/h por sol. "E está gradualmente a descer," disse Goldstein. O ponto de corte energético para a sonda será quando os painéis solares consigam gerar apenas cerca de 1000 W/h, que é a "quantidade absolutamente mínima de energia necessária para a sonda acordar de manhã," afirma Goldstein. "Sem surpresa, esperamos atingir esse número entre o meio e o fim de Novembro", acrescenta Goldstein, baseando-se em projecções de modelos. Esses modelos são algo conservativos nas suas estimativas, diz, por isso é possível que a sonda dure mais uns dias extra, mas "não serão muitos mais," afirma.


Esta imagem mostra solo nas portas do instrumento TEGA a bordo da Phoenix. Foi tirada pelo braço robótico no 131.º dia marciano, ou sol, da missão (7 de Outubro de 2008).
Crédito: Crédito: NASA/JPL-Caltech/University do Arizona/Universidade A&M do Texas

Os líderes da missão planeiam ter todas as operações científicas, tais como a recolha e análise de amostras, concluídas até à data do corte de energia. Os cientistas da missão tinham planeado recolher todas as amostras restantes (para a única célula ainda por usar no laboratório de química molhada e para os restantes quatro fornos no instrumento TEGA, Thermal and Evolved-Gas Analyzer, ambos os quais analisam a composição das amostras) até ao final de Setembro. Como isso não aconteceu, esperam agora que esta tarefa de recolha de amostras acabe a meio de Outubro.

Goldstein disse que mudou a estratégia da análise de amostras para focar na recolha de todas as restantes amostras e posterior análise, em vez de processá-las uma a uma. Esta mudança foi feita porque mover o braço robótico e raspar a poeira e gelo é ainda um processo complicado que envolve um gasto desconhecido de energia, ao passo que as análises amostrais envolvem uma quantidade discreta e conhecida de energia, e assim será mais fácil gerir a energia à medida que o fornecimento diminui (outra complicação é a energia que tem que ser usada para manter os instrumentos quentes o suficiente para funcionarem, que requer um bom bocado da energia restante). "Por isso, quanto mais cedo entregarmos as amostras às células, melhor," disse Goldstein.

Depois de Outubro, a Phoenix transformar-se-á essencialmente numa estação meteorológica, observando a passagem para Inverno durante o tempo que lhe resta. "Continuaremos a medir temperaturas e pressões enquanto for possível," disse Taylor. A equipa tentará também usar o instrumento LIDAR da sonda para fazer medições das nuvens que se têm formado por cima à medida que a atmosfera arrefece, e a sua câmara para tirar imagens da geada que já começou a formar-se no chão.

A geada que já começou a acumular-se na área em torno do local de aterragem da Phoenix, bem como as temperaturas geladas, irão também afectar a sonda, embora o seu impacto se sinta maioritariamente depois do término das operações da Phoenix. Imagens tiradas recentemente com a câmara da sonda mostraram bolsas de geada formando-se à superfície, especialmente nas trincheiras que a Phoenix escavou, afirmou Taylor.


Esta imagem em cores-falsas, tirada no dia 7 de Outubro de 2008, no 131.º sol da missão, mostra variações nas cores da trincheira, informalmente denominada "La Mancha", e revela a camada de gelo por baixo do solo à superfície. A trincheira mede cerca de 5 centímetros de profundidade. O limite colorido da sombra na parte de baixo da imagem é o resultado do movimento do Sol com o uso combinado de filtros infravermelho, verde e azul.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/University do Arizona/Universidade A&M do Texas
(clique na imagem para ver versão maior)

Até agora, a geada ainda não se formou na sonda - à excepção do pequeno espelho usado para ver o vento tantalizante por cima do mastro meteorológico - porque a Phoenix mantém-se mais quente que o chão à sua volta. "No geral, a própria sonda está desenhada para absorver o máximo possível de radiação solar, e para emitir relativamente pouca radiação no infravermelho. Por isso a coberta da Phoenix tem estado muito mais quente que a superfície à volta, por exemplo," explicou Taylor. "É um pouco como o topo de um computador relativamente quente, digamos."

A sonda irá provavelmente continuar mais quente que a sua vizinhança por mais algum tempo após a Phoenix perder a energia que precisa para operar, "por isso será mais tarde que a geada na realidade se começa a formar na sonda," disse Taylor. Sendo assim, é improvável que a Phoenix capture imagens dela própria coberta de geada.

De momento, a geada que se forma é composta totalmente por água gelada porque não é ainda fria o suficiente, à latitude da Phoenix, para a formação de dióxido de carbono gelado, embora eventualmente se venha a formar. Se esta geada virá como uma fina camada ou como uma espessa folha, tal como as calotes polares em Marte, não se sabe. "Não sabemos quanto do CO2 irá ser depositado nesta latitude - a maioria é nas calotes polares," disse Taylor. O cientista tende a pensar que a geada não crescerá tanto quanto a latitudes mais altas. "Veremos poucos flocos de gelo, veremos cristais de gelo e geada, mas não será [como] o gelo numa manhã de Inverno," disse.


Esta imagem mostra geada azul-esbranquiçada na superfície marciana perto da sonda Phoenix. A imagem foi obtida no 131.º dia marciano, ou sol, da missão (7 de Outubro de 2008). Espera-se que a geada continue a aparecer em imagens à medida que o Outono, e depois Inverno, se aproxima das planícies no norte de Marte.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/University do Arizona/Universidade A&M do Texas
(clique na imagem para ver versão maior)

Depois da morte da Phoenix, a única maneira de observar o gelo crescente será através da câmara HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) a bordo da sonda Mars Reconnaissance Orbiter da NASA. Os cientistas não têm ainda a certeza de quanto é que a HiRISE conseguirá obserar, mas a equipa espera ser capaz de descobrir um pouco mais acerca do destino da Phoenix, dado que as comunicações com a sonda terminarão. "Não vamos ser capazes de falar, mas gostaríamos muito de a ver," disse Goldstein.

A grande questão será: o que acontecerá quando a Phoenix emergir no outro lado do Inverno? Poderá ser como o seu nome implica e voltar à vida quando a Primavera fizer regressar o Sol? Não é provável, afirmam Goldstein e Taylor. A Phoenix tem um programa de reinício que os programadores chamam de "modo Lázaro", "onde: quando a energia voltar ao veículo a partir dos painéis solares - se e quando a energia voltar - tentará automaticamente reiniciar-se e tentar comunicar," explicou Goldstein. Mas duvida que isso aconteça.

"Saltaria de alegria se ouvisse algo da Phoenix. Estou extremamente... Acho muito, muito improvável," afirmou Goldstein. A razão porque Goldstein, e outros na equipa da Phoenix, pensam ser improvável a Phoenix regressar à vida, é simples: a sonda entrou em condições à superfície para lá do que foi construída e testada para aguentar. "Há muito tempo que passámos a garantia," disse Goldstein.

A acumulação de geada é parte do problema. Enquanto a quantidade de gelo que alcança a latitude da Phoenix pode ser apenas uma fina camada, pode ser o suficiente para envolver a sonda em gelo. A equipa de engenharia da Phoenix testou a capacidade de sobrevivência da Phoenix em muitos cenários, mas "esse foi um teste que recusei fazer durante o desenvolvimento, sobrevivência se envolvida por uma camada gelada de dióxido de carbono," disse Goldstein.

Mas mesmo que não seja enterrada em dióxido de carbono gelado, a Phoenix provavelmente não irá sobreviver o duro Inverno marciano porque mesmo no Verão, a sonda precisa de aquecedores para manter os seus componentes electrónicos quentes o suficiente para funcionar. Os circuitos da Phoenix são geralmente regulados para funcionar uma temperatura óptima de -40 graus Celsius. "Por isso, será que irão sobreviver para além dessa temperatura? Sim, irão sobreviver, mas a algum ponto irão estar tão congelados que não irão sobreviver," afirmou Goldstein.

A maioria dos componentes electrónicos duram apenas até aos -100 ou -125 C, a partir daí alguns dos materiais constituintes descem por baixo da sua temperatura de fase vítrea. Goldstein explica esta fase da seguinte maneira: "Basta pensar numa substância de borracha ou plástica, que fica quebradiça como vidro, e uma vez que isso acontece, começa a quebrar-se". Se os componentes electrónicos da Phoenix quebrarem, é improvável que a sonda consiga ressuscitar-se mesmo quando a luz solar regressar ao hemisfério norte na Pimavera. "O tipo de temperaturas de que estamos a falar, com nenhuma energia para manter o veículo aquecido, é bastante difícil de imaginar," afirma.

Quando a Primavera chegar em Marte (Verão na Terra, porque o ano marciano é maior), quando a luz solar for suficiente para potencialmente acordar a sonda, a NASA irá provavelmente tentar escutar quaisquer sinais oriundos da Phoenix, embora Goldstein não tenha esperanças de a ouvir. Por isso, uma vez que a Phoenix desça por baixo do seu limite energético no final de Novembro, será o fim da missão. "É um projecto divertido mas estamos perto do fim," concluiu Goldstein.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Universidade do Arizona (comunicado de imprensa)
Universe Today
SPACE.com
Science Daily
UPI

Phoenix:
Página oficial (Universidade do Arizona)
Página oficial (NASA)
Wikipedia

Marte:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg
Wikipedia

 
 
 
EFEMÉRIDES:

Dia 11/10: 285.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1968, lançamento da Apollo 7, a primeira missão tripulada do programa Apollo.
Em 1984, a astronauta Kathryn D. Sullivan, da missão STS-41G, torna-se na primeira mulher a fazer um passeio espacial.

Em 2000, lançamento da missão STS-92 do vaivém Discovery.
Observações: Se já sente saudades de observar o espantoso Senhor dos Anéis, Saturno, pode levantar-se hoje mais cedo e observá-lo baixo a Este, perto da constelação de Leão.

Dia 12/10: 286.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1964, lançamento do Voskhod 1.

Em 1994, destruição da Magalhães na atmosfera de Vénus.

Dia 13/10: 287.º dia do calendário gregoriano.
História: Criação da Sociedade Interplanetária Britânica.
Lançamento da Cassini. Chegou a Saturno em Junho de 2004.

Observações: As Plêiades, ou M45, já são observáveis a partir das 22:00. É o melhor enxame aberto, observável até à vista desarmada.

Dia 14/10: 288.º dia do calendário gregoriano.
História: Em 1960, a sonda soviética Mars 1960B falha a inserção na órbita da Terra.

Observações: Lua Cheia, pelas 21:02.

 
 
CURIOSIDADES:

A Mars Odyssey, a sonda mais experiente, das seis que actualmente estão a estudar Marte, recebeu pela terceira vez uma extensão de dois anos. Espera-se que continue a trabalhar até Setembro de 2010.
 
 
ÁLBUM DE FOTOGRAFIAS:

Foto

Galáxia irregular NGC 55
Crédito:
Robert Gendler

Pensa-se que a galáxia irregular NGC 55 seja semelhante à Grande Nuvem de Magalhães (GNM). Mas enquanto a GNM está a cerca de 180.000 anos-luz de distância e é uma bem conhecida galáxia-satélite da nossa Via Láctea, NGC 55 está a 6 milhões de anos-luz e faz parte do Grupo Galáctico de Escultor. Classificada como uma galáxia irregular, em longas exposições a própria GNM assemelha-se com uma galáxia barrada. No entanto, cobrindo uma área com aproximadamente 50.000 anos-luz, NGC 55 é vista quase de lado, apresentando um perfil achatado em contraste com a nossa visão quase de face da GNM. Tal como as grandes regiões de formação estelar criam nebulosas de emissão na Grande Nuvem de Magalhães, também se observa que NGC 55 está a produzir novas estrelas. Esta bonita imagem galáctica salienta o núcleo brilhante, tantalizantes regiões cor-de-rosa de emissão, e jovens enxames estelares azuis em NGC 55.
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