Marte parece muito diferente hoje do que era há bilhões de anos. Os cientistas acreditam que o planeta já teve água corrente, uma atmosfera mais densa e um clima mais quente. Agora, o Planeta Vermelho está frio, seco e rodeado apenas por uma fina camada de ar.
Os pesquisadores acreditam que a maior causa dessa mudança é o vento solar. Ao longo de milhares de milhões de anos, um fluxo constante de partículas carregadas fluindo do Sol erodiu gradualmente a atmosfera de Marte. À medida que a atmosfera se tornou mais rarefeita e o planeta esfriou, a maior parte da água superficial desapareceu.
A NASA está atualmente estudando esse processo por meio da missão ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorer), que será lançada em 13 de novembro de 2025. Os instrumentos científicos da missão foram lançados e totalmente operacionais em 25 de fevereiro. A espaçonave também coletará novas informações sobre o clima espacial à medida que se aproxima da Terra e em sua jornada para Marte.
Assim que a missão chegar a Marte, os dados recolhidos também poderão ajudar a NASA a proteger melhor os astronautas que um dia poderão explorar o planeta.
“A inovadora dupla ESCAPADE não só estudará o papel do Sol na transformação de Marte num planeta inabitável, mas também ajudará a informar os protocolos meteorológicos espaciais para eventos solares em Marte durante futuras missões humanas ao Planeta Vermelho”, disse Joe Westlake, diretor da Divisão de Heliofísica na sede da NASA em Washington. “Adicionar missões de física solar e novas forças ao sistema solar através da energia solar irá aumentar a economia da nova frota à medida que ela se desenvolve.”
Uma missão sem precedentes a Marte
ESCAPADE se destaca porque utiliza duas espaçonaves trabalhando juntas em órbita ao redor de Marte. Esta abordagem coordenada permite aos cientistas observar o ambiente magnético da Terra a partir de dois locais simultaneamente, fornecendo informações que não seriam possíveis com uma única nave espacial.
A dupla de espaçonaves rastreará mudanças rápidas na magnetosfera de Marte, a região de influência magnética ao redor de Marte. Ao fazê-lo, os investigadores esperam determinar a lenta fuga da atmosfera de Marte para o espaço.
“Ter duas naves espaciais irá ajudar-nos a compreender causa e efeito – como o vento solar interage com o campo magnético quando chega a Marte,” disse Michele Cash, cientista do projecto ESCAPADE na sede da NASA.
Missões anteriores estudaram a atmosfera de Marte usando uma única nave espacial. ESCAPADE baseia-se neste trabalho, permitindo aos cientistas observar simultaneamente a partir de dois locais diferentes.
“A missão ESCAPADE é uma virada de jogo”, disse o pesquisador principal Rob Lillis, da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Isso nos dá o que chamamos de visão estereoscópica – dois pontos de vista diferentes ao mesmo tempo.”
Quando as naves espaciais chegarem a Marte, inicialmente seguirão a mesma órbita, passando pelas mesmas áreas em momentos ligeiramente diferentes. Esta estratégia ajudará os cientistas a identificar quando e onde o ambiente magnético da Terra muda.
“Quando temos duas naves espaciais a viajar através destas regiões em rápida sucessão, podemos monitorizar as mudanças nestas regiões em escalas de tempo tão curtas como dois minutos”, disse Lillis. “Isso nos permitirá fazer medições que antes eram impossíveis.”
Em cerca de seis meses, a espaçonave entrará em uma órbita diferente. Um estará mais próximo de Marte, enquanto o outro estará mais distante. Esta fase de cinco meses permitirá aos investigadores observar o vento solar a aproximar-se de Marte enquanto estudam como Marte reage dentro da sua magnetosfera.
“As naves espaciais anteriores podem ter estado a montante do vento solar ou perto do planeta para medir a sua magnetosfera, mas o ESCAPADE permite-nos estar em dois lugares ao mesmo tempo, medindo causa e efeito,” disse Lillis.
Preparando-se para futuras missões humanas a Marte
Os astronautas que viajam para Marte enfrentarão mais radiação solar do que as pessoas na Terra.
A Terra é protegida por um forte campo magnético global que a protege das partículas energéticas do Sol. Marte também já teve um forte campo magnético, mas enfraqueceu com o tempo. Hoje, Marte tem regiões magnéticas dispersas na sua crosta, criando campos magnéticos variáveis quando o vento solar interage com partículas carregadas na atmosfera superior do planeta.
Esta combinação incomum cria o que os cientistas chamam de magnetosfera “híbrida”. Infelizmente, oferece proteção limitada contra o vento solar, tornando mais fácil para as partículas de alta energia do sol chegarem à superfície. A fina atmosfera de Marte agrava esta vulnerabilidade, criando um ambiente desafiador para futuros exploradores.
“Antes de enviar humanos a Marte, precisamos de compreender que tipo de ambiente estes astronautas irão encontrar”, disse Cash.
ESCAPADE também melhorará a compreensão dos cientistas sobre a ionosfera marciana. Esta região da alta atmosfera é importante porque os futuros astronautas dependerão dela para transmitir sinais de rádio e navegação ao redor da Terra, de forma semelhante aos sistemas de comunicação na Terra.
“Se quisermos usar GPS ou comunicações de longa distância em Marte, precisamos de compreender a ionosfera”, disse Lillis.
Rota incomum para Marte
A maioria das missões a Marte são lançadas durante a janela estreita quando a Terra e Marte se alinham nas suas órbitas, um evento que ocorre aproximadamente a cada 26 meses. ESCAPADE está testando uma estratégia diferente que poderá tornar mais flexíveis as futuras missões a Marte.
A espaçonave atualmente não está voando diretamente para Marte, mas está orbitando um ponto no espaço a cerca de 1 milhão de milhas da Terra, chamado Ponto Lagrange 2. Quando a Terra e Marte se alinharem novamente em novembro de 2026, a espaçonave voltará sobre a Terra e usará a gravidade da Terra para se impulsionar em direção a Marte. A missão está prevista para chegar em setembro de 2027.
Durante esta fase, a espaçonave seguirá uma grande órbita “errante” a cerca de 3 milhões de quilômetros da Terra. O caminho irá levá-los através de uma região inexplorada da distante cauda magnética da Terra, a porção do ambiente magnético da Terra que se estende para longe do Sol.
“Vamos fazer algumas descobertas científicas”, disse Lillis. “Ninguém jamais mediu a cauda da Terra tão longe.”
Mais tarde, durante a sua viagem de 10 meses a Marte, a sonda continuará a estudar o vento solar e as condições magnéticas do espaço interplanetário. Estas são as mesmas condições que os astronautas acabarão por experimentar a caminho do Planeta Vermelho.
A missão ESCAPADE é financiada pela Divisão de Heliofísica da NASA e faz parte do programa Pequenas Missões Inovadoras para Exploração Planetária da NASA. O Laboratório de Ciências Espaciais da UC Berkeley está liderando a missão com os principais parceiros Rocket Lab; Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland; Universidade Aeronáutica Embry-Riddle; Espaço Avançado; e Origem Azul.
