Por que uma espaçonave da NASA poderia quicar, ser esmagada ou afundar na gelada Europa

Aterrissar na lua de Júpiter em busca de vida alienígena não será fácil.

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A superfície gelada de Europa cobre um oceano. ( NASA/JPL-Caltech/SETI Institute)

Por Alexandra Witze
Publicado na Nature

Em algum momento no início da década de 2030, a NASA espera tentar um pouso na lua de Júpiter Europa. Uma nave espacial de quatro patas desceria em direção à superfície gelada, pronta para caçar sinais de vida alienígena em um oceano enterrado.

Mas Europa poderia ser um lugar traiçoeiro para pousar. Sua superfície pode ser inesperadamente rígida – ou tão porosa que a sonda pode afundar nela. E fendas gigantes ameaçam engolir qualquer visitante. Com uma atmosfera extremamente fina, com baixa gravidade e temperaturas muito baixas, cerca de 100 kelvin (-176 ° C), Europa coloca desafios formidáveis para engenheiros de espaçonaves.

“Nós realmente não sabemos o suficiente”, diz Cynthia Phillips, cientista planetária do Laboratório de Propulsão a Jato (Jet Propulsion Laboratory – JPL) em Pasadena, Califórnia. Ela e outros estão discutindo ideias para um lander (um veículo explorador) da Europa nesta semana na Conferência de Ciência Lunar e Planetária em The Woodlands, Texas.

Promovido pelo entusiasmo do Congresso dos EUA em visitar mundos gelados, a NASA está trabalhando em dois conceitos de espaçonaves para explorar a Europa, para lançar na década de 2020. O primeiro, um projeto em andamento chamado Clipper, voaria para o sistema Júpiter e passaria pelo Europa várias vezes, fotografando-o e criando um novo mapa em alta resolução. O segundo – ainda não formalmente aprovada e deixada de fora da recente proposta de orçamento do presidente Donald Trump para a NASA – Seguiria talvez alguns anos mais tarde e pousaria na Lua.

Aterrizagem segura

Um desafio é encontrar um local de pouso adequado. A superfície da Europa é dividida por fendas, possivelmente com gotas de água semelhantes a geyser, ocasionalmente jorrando através dessas fendas. Um dos principais candidatos a local de pouso é uma área chamada Thera Macula, onde blocos tipo iceberg são conhecidos como “terreno caótico”.

Chegar lá poderia ser como tentar tocar em uma geleira na Gronelândia destrocando pedaços de gelo, diz Catherine Walker, cientista planetária no JPL. “Eu não sei se você realmente quer aterrissar sobre isso”, diz ela.

Mas os cientistas querem chegar o mais próximo possível de áreas onde a água poderia estar esguichando sob o casco gelado de Europa – possivelmente carregando microrganismos extraterrestres. Os terrenos do complicados, como o de Thera Macula, podem estar acima da camada com água liquida [1], tornando então a melhor oportunidade para encontrar conexões entre o oceano submerso e a superfície. ” Se estivermos certos sobre essas áreas, talvez não tenham coisas vivas recentes, mas seus registros e organismos poderiam estar mais intacto”, diz Britney Schmidt, cientista planetária do Georgia Institute of Technology em Atlanta.

Se existirem pelo menos 100 células de organismos extraterrestres em cada mililitro de gelo da Europa, os instrumentos da sonda poderiam detectá-los, de acordo com o relatório da NASA divulgado no mês passado. Isso é comparável ao número de microrganismos em gelo sobre o Lago Vostok enterrado da Antártida.

“Pela primeira vez na história da humanidade, temos as ferramentas e capacidade de fazer essa grande experiência de ver se a biologia funciona além da Terra”, diz Kevin Hand, astrobiólogo da JPL. Ele co-presidiu o novo relatório, que está sendo discutido esta semana na reunião do Texas.

Mas tão pouco é conhecido sobre as propriedades da superfície de Europa que o planejamento de um pouso e similar ao planejamento do primeiro voo a lua, diz Phillips.

Efeito do Frio

As temperaturas são tão frias que os grãos de gelo em Europa se comportam de forma muito diferente da Terra. Phillips e seus colegas, liderados por Jamie Molaro no JPL, têm estudado como os grãos de gelo da Europan podem “sinterizar” ou se fundir, tornando-se mais densos. A modelagem teórica e os experimentos de laboratório, destinados a criar minúsculos pedaços de gelo tipo Europa, mostram como os grãos de gelo começam a ficar juntos ao longo do tempo. Esse processo afetará a forma como as almofadas do aterrador interagem com a superfície, diz Phillips

O lander tem que sobreviver intacto o suficiente para enterrar 10 centímetros no gelo, coletando cinco amostras em 20 dias e em seguida, analisá-los para sinais de vida. Projetos atuais da missão pedem por um lander com Quatro-patas e uma “barriga” lisa, capaz de aterrar no gelo áspero com propriedades desconhecidas. Seria a primeira aterrissagem no Sistema Solar externo desde 2005, quando a Agência Espacial Européia mandou de paraquedas a sonda Huygens na lua Titâ de Saturno.

“Quando Huygens foi construído, não tínhamos idéia se Titã tinha um líquido ou uma superfície sólida”, observa Phillips. “Esse foi um desafio louco de engenharia.”

Os engenheiros da Europa estão enfrentando a mesma coisa hoje.

Referências

[1] Schmidt, B. E., Blankenship, D. D., Patterson, G. W. & Schenk, P. M. Active formation of ‘chaos terrain’ over shallow subsurface water on Europa. Nature. 2011 Nov 16;479(7374):502-5. doi: 10.1038/nature10608.

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