A exploração de Marte há muito é objeto de fascínio humano. Embora as missões a Marte sejam frequentemente tema de livros e filmes de ficção científica, a realidade pode não estar tão longe assim. Avanços recentes na tecnologia espacial e a rápida comercialização do mercado espacial podem em breve tornar possível uma missão humana a Marte. Além do mais, se você olhar para os 300.000 anos de história da exploração humana, é evidente que a necessidade de explorar é fundamental para a nossa natureza. Enquadrada desta forma, uma missão a Marte não é realmente uma questão de se - é mais uma questão de quando.

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Por que os humanos deveriam viajar para Marte?

Um dos maiores impactos de uma missão a Marte seria encontrar vida ou evidências de vida extinta, não importa o quão simples seja essa vida. Isso não apenas responderia à questão de saber se estamos sozinhos no cosmos - mas também indicaria que existe potencial para vida em todo o universo.

Qual é a história da exploração de Marte?

Muitas espaçonaves que pousaram na superfície de Marte, incluindo a Viking 1, a Viking 2 e a Mars Pathfinder. Naves espaciais como a Mariner 4, Mariner 9, Mars Express, 2001 Mars Odyssey, Mars Global Surveyor e Mars Reconnaissance Orbiter realizaram pesquisas para mapear a superfície de Marte. Mars Exploration Rovers da NASA e da Agência Espacial Européia (ESA) exploraram a superfície de Marte, enviando dados e imagens valiosos de volta à Terra.

Em 2010, o presidente dos EUA, Barack Obama, anunciou no Centro Espacial Kennedy, no Texas, uma proposta com o objetivo de uma missão tripulada a Marte até 2030. A NASA planeja lançar a missão Mars 2020 rover, que enviará uma sonda Mars não tripulada ao planeta vermelho para explorar os sinais de vida, tanto do passado quanto do presente.

A NASA também está testando espaçonaves projetadas para transportar humanos a Marte pela primeira vez.

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7 principais desafios para chegar a Marte

O desafio técnico e de engenharia para chegar a Marte é assustador. A Terra e Marte têm órbitas diferentes ao redor do Sol, o que significa que a distância entre os dois planetas muda constantemente. Mesmo com uma janela de lançamento ideal, ainda é uma longa viagem ao desconhecido com um navio não comprovado, transportando tudo que você precisa, sem nenhuma maneira de reabastecer itens essenciais. E isso é apenas o começo. Outros desafios incluem:

  1. Construindo a espaçonave certa. Chegar à lua é uma viagem de três dias, então uma espaçonave utilitária como a Apollo será suficiente. A primeira missão a Marte requer uma viagem muito mais longa, então a espaçonave precisaria de mais espaço para morar, mais espaço para sistemas de backup, equipamento para caminhadas espaciais, um sistema de propulsão confiável e - talvez o mais importante - instalações de recreação para manter os astronautas engajados , produtivo e sensato durante as viagens espaciais.
  2. Capacidades de reciclagem de ar e água. Muito do que o sistema de suporte de vida faz na Estação Espacial Internacional (ISS) imita o que acontece naturalmente na Terra. Os processadores purificam o ar dos astronautas, filtrando gases residuais e removendo o dióxido de carbono exalado. Sempre que possível, o oxigênio é extraído e liberado de volta para a cabine, mas as pequenas perdas são complementadas com o oxigênio armazenado. A água é reciclada da mesma forma da urina e desumidificadores, normalmente com cerca de 90% de eficiência. Está melhor do que nunca, mas todo navio de carga ainda transporta ar e água para a ISS. Precisamos chegar a virtualmente 100% de reciclagem antes de viajarmos com confiança para Marte e além no espaço profundo.
  3. Crescimento alimentar. Para missões espaciais a Marte e além, levar comida preparada se tornará menos prático. Atualmente, há experimentos na ISS para explorar como cultivar safras, testando coisas como em que direção uma planta cresce sem gravidade, como polinizar e quais tipos de solo hidropônico são melhores. A capacidade de ser autossustentável e cultivar alimentos enquanto está no espaço é apenas uma das muitas tecnologias necessárias para missões a Marte e futura exploração espacial.
  4. Pedágio no corpo humano. A ausência de peso estendida afeta o corpo humano. Existem impactos significativos no equilíbrio, na regulação da pressão arterial, na densidade óssea e, às vezes, na visão. Para os astronautas que viajam para o Planeta Vermelho, não haverá uma equipe de apoio em solo para ajudar após o pouso na superfície marciana. O peso e a configuração dos trajes espaciais marcianos também terão que permitir o período de adaptação à gravidade marciana. Além disso, o ambiente natural na superfície do planeta é mortal para a vida humana; a atmosfera de Marte tem pressão de ar muito baixa, nenhum oxigênio, 96% de dióxido de carbono, alta radiação e raios cósmicos. O habitat e os trajes espaciais precisarão proteger as tripulações da atmosfera marciana.
  5. Falta de comunicação . A vida em Marte também será psicologicamente desafiadora. Mesmo quando a Terra e Marte estão mais próximos, a 35 milhões de quilômetros de distância, as ondas de rádio levam cerca de quatro minutos para ir daqui até lá. Portanto, se a tripulação marciana transmitir um sinal para Houston, o mais rápido que ouvirão uma resposta da NASA é oito minutos depois - o pior caso é 48 minutos depois. A comunicação em tempo real será, portanto, impossível, e a tripulação marciana precisará saber como ser autossuficiente, técnica e mentalmente, especialmente no caso de uma tempestade de areia ou outra emergência.
  6. Determinando o caminho certo. O caminho que tomamos entre a Terra e Marte precisa ser decidido. Cada dia de viagem é mais um dia gasto comendo comida, bebendo água, respirando o ar do navio e produzindo resíduos, além de estar exposto à radiação interplanetária e ao risco de falhas críticas de sistemas. Se houver combustível suficiente, uma rota mais direta poderia ser usada, forçando a mecânica orbital. Se inventarmos motores mais eficientes, poderemos acioná-los por mais tempo e desacelerar menos, reduzindo também o tempo total.
  7. Aterragem com cuidado. Mesmo se chegarmos à atmosfera de Marte, o pouso apresenta outro conjunto de desafios. Assim que estivermos na velocidade orbital, poderíamos usar a fina atmosfera de Marte para fornecer fricção de frenagem, direcionando para mergulhar exatamente nela para reduzir gradualmente até a velocidade certa. Mas todo o navio de trânsito precisaria ser resistente o suficiente para suportar o calor e a pressão associados. Uma opção de compromisso pode ser descartar o habitat que nos levou a Marte, entrar em uma cápsula e cavalgá-la diretamente para a superfície. Mas a atmosfera marciana é muito mais fina do que a da Terra, o que significa que os pára-quedas não funcionam tão bem. No entanto, é espesso o suficiente para que o atrito provoque aquecimento, então o navio precisa de proteção contra calor adequada. O objeto mais pesado que pousamos em Marte em 2018 foi o Curiosity Rover da NASA (parte da Mars Science Laboratory Mission), que pesa cerca de uma tonelada (na Terra). Uma nave tripulada pesaria muito mais do que um rover de Marte. Para colocar pessoas em Marte, provavelmente precisaremos usar a atmosfera marciana para desacelerar parcialmente a nave e, em seguida, carros de bombeiros para reduzir a velocidade da superfície até o local de pouso.

Como os humanos finalmente chegarão a Marte?

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Embora chegar a Marte seja financeiramente e logisticamente difícil, os cientistas acreditam que isso pode ser alcançado seguindo algumas etapas principais:

  • Continue explorando a lua. As missões à lua e a Marte estão interligadas, pois a lua oferece a chance de testar novas ferramentas, como sistemas de suporte de vida e habitats humanos, que podem ser usados ​​em uma futura missão a Marte. A exploração contínua da lua é crítica para um dia voar para Marte.
  • Desenvolva tecnologia de nave espacial mais avançada. Não há estações espaciais no espaço profundo, o que significa que a nave que leva os humanos a Marte precisará fazer a viagem sem reabastecimento. A NASA está atualmente no processo de desenvolvimento de um sistema de propulsão elétrica solar para fazer o vôo espacial profundo. Além disso, a espaçonave exigirá um sistema de navegação no espaço profundo, foguetes fortes o suficiente para impulsionar os astronautas ao longo da jornada e de volta, e equipamento de pouso que funcione em Marte, que tem uma atmosfera fina.
  • Projete trajes espaciais para garantir a segurança do astronauta. O ambiente em Marte é hostil: a falta de uma camada de ozônio significa que não há escudo embutido contra a radiação ultravioleta, e os superóxidos no solo marciano podem afetar os humanos que andam em sua superfície. Os engenheiros precisarão projetar trajes espaciais de proteção para habitats para evitar danos ao corpo humano.

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