Usando rochas terrestres cuidadosamente selecionadas, os engenheiros tentam descobrir como trabalhar com rochas quebradiças como as que o rover Perseverance encontrou em sua primeira tentativa de amostragem.
Quando o rover Perseverance da NASA tentou coletar sua primeira amostra rochosa em agosto de 2021, o resultado apresentou um quebra-cabeça para a equipe da missão: o tubo de amostra do rover veio vazio . Mas por que?
Não muito tempo depois, o Perseverance coletou com sucesso uma amostra do tamanho de um pedaço de giz de uma rocha diferente . A equipe concluiu que a primeira rocha que eles escolheram era tão quebradiça que a broca de percussão do rover provavelmente a pulverizou.
Mas os engenheiros do Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia, que gerencia a missão, querem entender por que aquela primeira amostra, apelidada de “Roubion”, virou pó. Os cientistas e engenheiros da missão realizaram extensas campanhas de teste em dezenas de tipos de rochas antes do lançamento, mas não viram nenhuma reagir exatamente como Roubion. Assim, uma nova campanha de teste foi iniciada incluindo uma viagem de campo, uma duplicata da broca do Perseverance e o exclusivo Laboratório de Simulação de Materiais Extraterrestres do JPL.
Recriar as propriedades físicas únicas de Roubion seria a chave para a campanha de teste.
“Das rochas que vimos, Roubion teve a maior evidência de interação com a água”, disse Ken Farley, da Caltech, cientista do projeto Perseverance. “Por isso desmoronou.”
Rochas alteradas pela água podem ser mais suscetíveis a desmoronar; elas também são altamente valiosas para os cientistas do rover Perseverance. A água é uma das chaves para a vida – pelo menos na Terra – e é por isso que o rover Perseverance está explorando a Cratera Jezero . Bilhões de anos atrás, Jezero continha um lago alimentado por um rio, tornando-o um local ideal para procurar sinais de vida microscópica antiga agora. O rover Perseverance está coletando amostras que futuras missões podem trazer de volta à Terra para serem estudadas em laboratórios com equipamentos poderosos grandes demais para serem enviados a Marte.
Para encontrar substitutos de Roubion, um punhado de membros da equipe do rover recebeu permissão para caçar rochas na Reserva Ecológica de Santa Margarita, a duas horas de carro do JPL. A equipe estava procurando por rochas que preenchessem um ponto geológico ideal: resistidas o suficiente para serem semelhantes a Roubion, mas não tão frágeis a ponto de desmoronar ao menor toque. Eles finalmente selecionaram meia dúzia de rochas.
“Foi um trabalho muito físico”, disse Louise Jandura do JPL, engenheira-chefe de amostragem e armazenamento em cache, que liderou a campanha de testes. “Estávamos desbastando com martelos de pedra e pés-de-cabra. Algumas pedras eram grandes o suficiente para que todos nós cinco estivéssemos segurando uma lona esticada para colocá-la na caçamba do nosso caminhão.”
Próximo passo: testar no JPL. Um dos lugares onde isso acontece é o Laboratório de Simulação de Materiais Extraterrestres, uma espécie de centro de serviços que prepara materiais para testes em outros lugares do JPL.
O prédio baixo fica em uma encosta acima do Mars Yard. Os barris na frente contêm poeira avermelhada chamada Mojave Mars Simulant, uma receita especial para recriar as condições confusas em que os rovers viajam. Pilhas de rochas – algumas salpicadas de furos – estão espalhadas perto da entrada. Na parte de trás fica um bunker de concreto com caixas de pedra rotuladas com nomes que soam como Mad Libs para geólogos: Old Dutch Pumice, China Ranch Gypsum, Bishop Tuff.
“Gosto de dizer que fazemos seleção artesanal e preparação de materiais”, disse Sarah Yearicks, engenheira mecânica que lidera o laboratório. “Testá-los é parte da fabricação e parte da ciência maluca.”
Yearicks é uma das pessoas que escolheu as rochas na excursão Reserva Ecológica Santa Margarita. Para os testes em rochas semelhantes a Roubion, a equipe de Yearicks trabalhou com uma broca de nível de construção – não uma broca de perfuração – junto com outras ferramentas, enquanto a equipe de Jandura usou uma duplicata “semelhante a voo” da broca do rover Perseverance. amostras para frente e para trás, testando-as de maneiras diferentes.
A equipe de Jandura executou sua broca em forma de vôo alguns milímetros de cada vez, parando para verificar se um núcleo ainda estava se formando; se tivesse desmoronado, eles examinariam as variáveis que poderiam ser a causa. Por exemplo, os engenheiros ajustaram a taxa de percussão da broca e o peso colocado em sua broca. Eles também tentaram perfurar a rocha horizontalmente em vez de verticalmente, caso o acúmulo de detritos fosse um fator.
Para cada ajuste que eles faziam, parecia que uma nova ruga surgia. Uma delas era que amostras frágeis ainda podem resistir à broca percussiva. Quando a equipe de Jandura reduziu a força de percussão para evitar pulverizar a amostra, a broca não conseguiu penetrar na superfície. Mas escolher um local que suporte uma percussão mais forte significa escolher um que provavelmente interaja menos com a água.
Até agora, o Perseverance capturou seis amostras de rochas alteradas pela água e altamente intemperizadas, e a equipe sabe que é capaz de muito mais. Mas sua experiência com Roubion os preparou para alguns dos extremos que Marte lançará em Perseverance no futuro. Se eles encontrarem mais rochas como Roubion, o Laboratório de Simulação de Materiais Extraterrestres estará pronto com sua coleção de materiais dignos de Marte.
Um objetivo chave para a missão da Perseverance em Marte é a astrobiologia , incluindo a busca de sinais de vida microbiana antiga. O rover irá caracterizar a geologia do planeta e o clima passado, pavimentar o caminho para a exploração humana do Planeta Vermelho e ser a primeira missão a coletar e armazenar rochas e regolitos marcianos (rocha quebrada e poeira).
Missões subsequentes da NASA, em cooperação com a ESA (Agência Espacial Europeia), enviariam espaçonaves a Marte para coletar essas amostras seladas da superfície e devolvê-las à Terra para uma análise aprofundada.
A missão Mars 2020 Perseverance faz parte da abordagem de exploração Moon to Mars da NASA, que inclui missões Artemis à Lua que ajudarão a se preparar para a exploração humana do Planeta Vermelho.
Fonte:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/testing-rocks-on-earth-to-help-nasa-s-perseverance-work-on-mars
