Missões a Marte

A Mariner 4 foi a primeira missão bem-sucedida da NASA a Marte e a primeira sonda a passar pelo planeta e enviar fotografias em close de outro mundo. Lançada em 28 de novembro de 1964, passou por Marte em 14 e 15 de julho de 1965, transmitindo as primeiras imagens de um planeta feitas do espaço profundo.

A sonda enviou 21 imagens aproveitáveis (mais uma 22.ª parcial) que cobriam cerca de 1% da superfície e revelaram uma paisagem repleta de crateras, semelhante à da Lua. Também mediu uma atmosfera surpreendentemente rarefeita, com pressão à superfície de cerca de 4–7 milibares, e não detectou nenhum campo magnético global significativo.

Os resultados transformaram a imagem que a humanidade tinha de Marte: o terreno árido e coberto de crateras pôs fim às esperanças persistentes de canais, vegetação exuberante ou um mundo semelhante à Terra. O contato com a sonda foi mantido até 1967.

A Mariner 9 tornou-se a primeira sonda a orbitar outro planeta. Lançada em 30 de maio de 1971, entrou na órbita de Marte em 14 de novembro de 1971, chegando justamente quando uma tempestade de poeira de escala planetária engolia a superfície.

O orbitador esperou semanas até que a poeira baixasse antes de iniciar seu levantamento. Quando o céu clareou, mapeou cerca de 85% da superfície marciana e enviou 7.329 imagens, transformando Marte de um disco embaçado em um mundo mapeado.

Suas descobertas foram marcantes: o gigantesco vulcão Olympus Mons, o imenso sistema de cânions batizado mais tarde de Valles Marineris em homenagem ao programa Mariner, os vulcões de Tharsis e leitos secos de rios que sugeriam um passado mais úmido. A missão operou até outubro de 1972.

Mars 2 foi uma das duas espaçonaves soviéticas orbitador-módulo de pouso enviadas em 1971. Seu módulo de descida chegou a Marte em 27 de novembro de 1971, mas seu sistema de pouso falhou durante uma violenta tempestade global de poeira, e ele se chocou — tornando-se o primeiro objeto fabricado pelo homem a alcançar a superfície de Marte, ainda que nunca tenha funcionado lá.

O orbitador, no entanto, foi um sucesso: entrou em órbita e retornou dados e imagens nos meses seguintes, parte de uma intensa campanha soviética para estudar o planeta.

A Mars 3 foi uma missão soviética concebida como um par de orbitador e módulo de pouso. Lançada em 28 de maio de 1971, seu módulo pousou em 2 de dezembro de 1971 — o primeiro pouso suave da história na superfície de Marte.

O módulo começou a transmitir, mas silenciou depois de cerca de 20 segundos, muito provavelmente dominado por uma violenta tempestade de poeira global. Esse sinal breve e sem imagem é considerado a primeira transmissão da história a partir da superfície marciana.

Embora o módulo tenha se perdido quase de imediato, o orbitador da Mars 3 continuou a funcionar e enviou dados a partir da órbita do planeta.

Viking 1 realizou o primeiro pouso totalmente bem-sucedido em Marte. Seu orbitador alcançou o planeta em 19 de junho de 1976 e, após uma busca cuidadosa por um local seguro, o módulo de pouso tocou o solo em Chryse Planitia em 20 de julho de 1976 — transmitindo as primeiras imagens já capturadas da superfície marciana.

O módulo de pouso fotografou seus arredores, monitorou o clima e realizou uma série de experimentos biológicos em busca de vida microbiana no solo; os resultados foram notoriamente inconclusivos. Ele continuou operando por mais de seis anos — um recorde de longevidade para missões na superfície de Marte até o Opportunity —, com o último contato em novembro de 1982.

Viking 2 foi a gêmea da Viking 1 — um par orbitador-aterrissador lançado em 1975. Seu aterrissador pousou em Utopia Planitia em 3 de setembro de 1976, no lado oposto do planeta em relação à Viking 1, proporcionando aos cientistas dois locais de superfície muito diferentes para comparar.

Retornou milhares de imagens, monitorou geada e clima ao longo das estações e repetiu os experimentos biológicos que buscaram vida no solo. O aterrissador operou até abril de 1980 e seu orbitador até julho de 1978.

A Mars Pathfinder pousou com auxílio de airbags em Ares Vallis em 4 de julho de 1997 — uma demonstração de baixo custo de um método radicalmente novo de aterrissagem. Ela liberou o Sojourner, um robô do tamanho de um forno de micro-ondas que se tornou o primeiro veículo com rodas a se deslocar em outro planeta.

O módulo de pouso e o rover operaram por cerca de três meses, muito além de sua curta vida útil projetada, enviando mais de 16.000 imagens e analisando rochas que indicavam um passado mais quente e úmido. A Pathfinder provou o conceito de aterrissagem com airbags e operações com rovers, técnicas que todas as missões posteriores da NASA com rovers aperfeiçoariam.

A Mars Global Surveyor foi lançada em 1996 e chegou ao planeta em 11 de setembro de 1997, utilizando aerofrenagem para ajustar sua órbita. Foi a primeira missão norte-americana a Marte totalmente bem-sucedida desde a Viking e mapeou o planeta por quase uma década.

Seu altímetro a laser MOLA produziu a topografia global definitiva de Marte, enquanto a câmera registrou ravinas, o comportamento de tempestades de poeira e os depósitos de hematita cinza que posteriormente orientaram o local de pouso do Opportunity. O contato foi perdido em novembro de 2006.

Nozomi ("Esperança") foi a primeira missão do Japão a Marte, lançada em 1998 para estudar a atmosfera superior. Uma válvula de propulsão emperrada desperdiçou combustível logo no início e forçou uma longa trajetória de recuperação, passando novamente pela Terra.

Uma poderosa erupção solar danificou seus componentes eletrônicos, e quando a Nozomi finalmente chegou a Marte em dezembro de 2003, não conseguiu acionar seu motor para entrar em órbita. A sonda passou pelo planeta — um quase acerto que, ainda assim, comprovou grande parte da tecnologia japonesa de espaço profundo.

O Mars Climate Orbiter tinha como objetivo estudar o clima do planeta e atuar como retransmissor para o Mars Polar Lander. Nunca teve a chance: em 23 de setembro de 1999, ao acionar seus motores para entrar em órbita, mergulhou muito baixo na atmosfera e foi destruído.

A causa se tornou uma lição clássica de engenharia: o software de uma equipe usava unidades imperiais (libra-força-segundos), enquanto o sistema de navegação esperava unidades métricas (newton-segundos), resultando em uma trajetória errada o suficiente para condenar a espaçonave.

O Mars Polar Lander tinha como objetivo pousar próximo à borda da calota polar sul em dezembro de 1999 para estudar gelo e clima. O contato foi perdido durante a descida final em 3 de dezembro de 1999 e nunca mais recuperado.

A principal explicação é que um sinal espúrio das pernas de pouso fez o software de voo desligar os motores enquanto o módulo ainda estava a dezenas de metros de altura, deixando-o cair na superfície. Dois pequenos penetradores Deep Space 2, que viajavam junto, também foram perdidos.

A Mars Odyssey alcançou a órbita em 24 de outubro de 2001 e opera desde então — a espaçonave em atividade contínua há mais tempo em Marte. Seus instrumentos de raios gama e nêutrons mapearam o hidrogênio logo abaixo da superfície, revelando vastas quantidades de gelo de água enterrado.

O THEMIS mapeia minerais e temperaturas da superfície durante o dia e a noite, e a Odyssey atua como um relé de dados essencial para os rovers na superfície. Décadas depois, continua a enviar dados científicos e a transmitir informações dos rovers para a Terra.

Mars Express foi a primeira missão da Europa a outro planeta, chegando em 25 de dezembro de 2003. Ela carrega o radar de subsuperfície MARSIS e a câmera estéreo HRSC, que construiu mapas tridimensionais espetaculares da superfície marciana.

Seu radar sondou as calotas polares e retornou evidências de gelo de água — e, de forma controversa, possíveis corpos de água líquida sob o polo sul. Também levou o Beagle 2 a Marte e continua operando duas décadas depois.

Beagle 2 foi um pequeno módulo de pouso liderado pelo Reino Unido, transportado a Marte a bordo da Mars Express, da ESA. Foi liberado e pousou em Isidis Planitia em 25 de dezembro de 2003 — mas nunca enviou um sinal, e por mais de uma década seu destino foi um mistério.

Em 2015, imagens de alta resolução da Mars Reconnaissance Orbiter, da NASA, encontraram o Beagle 2 intacto na superfície: ele havia pousado com sucesso, mas dois de seus quatro painéis solares não se abriram, bloqueando a antena necessária para estabelecer contato.

Os Mars Exploration Rovers eram gêmeos geólogos — Spirit pousou na cratera Gusev em 4 de janeiro de 2004 e Opportunity em Meridiani Planum em 25 de janeiro de 2004. Cada um foi projetado para durar apenas 90 sóis, mas ambos superaram em muito esse plano.

Eles forneceram evidências decisivas de que água líquida já fluiu em Marte — esferas de hematita, sais de sulfato e rochas estratificadas. Spirit silenciou em 2010 após ficar preso em solo fofo; Opportunity percorreu um recorde de 45 km ao longo de 14 anos antes que uma tempestade de poeira global encerrasse sua missão em 2018.

A Mars Reconnaissance Orbiter entrou em órbita em 10 de março de 2006 e passou meses usando a técnica de aerofrenagem para atingir uma órbita baixa de ciência. Ela carrega o conjunto de instrumentos mais poderoso já enviado à órbita de Marte.

Sua câmera HiRISE resolve características da superfície com até cerca de 30 cm, o CRISM mapeia minerais e o SHARAD detecta gelo subterrâneo. A MRO também é o principal retransmissor de alta taxa que envia dados dos rovers de superfície para a Terra, permanecendo ativa após mais de 15 anos.

Phoenix pousou em 25 de maio de 2008 nas planícies setentrionais distantes — a primeira espaçonave a tocar o solo do ártico de Marte. Em vez de se deslocar, permaneceu no local e usou um braço robótico para escavar o solo gelado logo abaixo.

Exposto e confirmou a presença de gelo de água a poucos centímetros da superfície, detectou sais reativos de perclorato no solo e até observou neve caindo de nuvens acima. Alimentado por energia solar, silenciou-se em novembro de 2008 com a chegada do inverno polar.

Curiosity é um rover do tamanho de um carro, movido a energia nuclear, que pousou na cratera Gale em 6 de agosto de 2012 usando a ousada manobra 'sky crane'. Seu objetivo é ler o registro de habitabilidade do planeta camada por camada.

Ele confirmou que a cratera Gale já abrigou um lago de água doce de longa duração, detectou moléculas orgânicas nos lamitos e mediu variações sazonais de metano na atmosfera. Anos depois, ainda está subindo as encostas do Monte Sharp.

MAVEN entrou em órbita em 21 de setembro de 2014 com uma questão central: o que aconteceu com a outrora densa atmosfera de Marte? A sonda voa pela alta atmosfera para medir como o gás está escapando para o espaço atualmente.

Seus dados mostraram que o vento solar e as tempestades solares removeram a maior parte da atmosfera ao longo de bilhões de anos, provocando a transição do planeta de quente e úmido para frio e seco. MAVEN também atua como retransmissor de comunicações.

A Mars Orbiter Mission, apelidada de Mangalyaan, foi a primeira espaçonave interplanetária da Índia. Ao alcançar a órbita em 24 de setembro de 2014, a ISRO se tornou a primeira agência espacial a chegar a Marte em sua primeira tentativa — e fez isso com um orçamento notoriamente baixo, de cerca de US$ 74 milhões.

Construída principalmente como um demonstrador de tecnologia, a sonda carregava uma pequena carga útil científica, incluindo um sensor de metano e uma câmera colorida, cujas imagens de ângulo amplo do disco completo de Marte se tornaram icônicas. Operou por cerca de oito anos antes de o contato ser perdido.

O ExoMars Trace Gas Orbiter chegou em 19 de outubro de 2016 para buscar gases raros na atmosfera — sobretudo metano, que na Terra está frequentemente associado à vida ou à geologia ativa. Ele passou mais de um ano realizando aerofrenagem até atingir sua órbita científica.

O TGO mediu quantidades surpreendentemente baixas de metano, aprofundando um enigma de longa data, e mapeia hidrogênio (água) logo abaixo da superfície. Também atua como o principal retransmissor de dados para missões de superfície. Seu módulo de pouso demonstrador Schiaparelli, no entanto, foi perdido durante o pouso em 2016.

A InSight pousou em Elysium Planitia em 26 de novembro de 2018 para estudar Marte de dentro para fora. Um módulo de pouso estacionário, em vez de um rover, ela posicionou um sismômetro ultra-sensível no solo para detectar martemotos.

Ao longo de quatro anos, registrou mais de 1.300 tremores, permitindo que cientistas medissem o tamanho da crosta, manto e núcleo pela primeira vez. Sua sonda térmica de auto-percussão não conseguiu perfurar o solo, e o acúmulo de poeira nos painéis solares encerrou a missão em dezembro de 2022.

A Missão Marte dos Emirados, chamada Hope, alcançou a órbita em 9 de fevereiro de 2021 — a primeira missão interplanetária do mundo árabe. Sua órbita alta e ampla foi projetada para observar o clima de Marte em todo o planeta e durante todo o dia.

A Hope construiu a primeira imagem completa dos ciclos climáticos diários e sazonais, monitorou tempestades de poeira e como os gases escapam, e capturou observações impressionantes de auroras irregulares brilhando na atmosfera noturna. Ela permanece ativa.

Tianwen-1 chegou em 10 de fevereiro de 2021 e fez algo que nenhuma missão a Marte havia feito antes: orbitar, pousar e implantar um rover, tudo em uma única tentativa. O rover Zhurong pousou em Utopia Planitia em 15 de maio de 2021.

Zhurong percorreu quase dois quilômetros estudando solo, rochas e camadas subterrâneas antes de entrar em hibernação para o inverno marciano em maio de 2022; ele não voltou a funcionar, provavelmente derrotado pela poeira em seus painéis solares. O orbitador continua mapeando o planeta e retransmitindo dados.

Perseverance pousou no cráter Jezero em 18 de fevereiro de 2021, no local de um antigo delta fluvial escolhido por seu potencial de preservar vestígios de vida passada. É a peça central do esforço Mars Sample Return.

O rover busca por bioassinaturas e sela núcleos de rocha em tubos de amostra para um futuro retorno à Terra. Seu experimento MOXIE produziu oxigênio a partir da atmosfera de CO₂, e ele levou o Ingenuity — a primeira aeronave a voar em outro mundo, que registrou 72 voos.

Rosalind Franklin é o rover ExoMars da ESA, projetado para fazer algo que nenhuma missão a Marte conseguiu até hoje: perfurar até dois metros abaixo da superfície, onde quaisquer moléculas orgânicas estariam protegidas da radiação, e buscar nesse material fresco sinais de vida passada.

O rover estava pronto há anos, mas seu lançamento foi cancelado em 2022, quando a ESA encerrou a parceria com a Roscosmos da Rússia. Agora, a NASA está ajudando a fornecer os elementos de lançamento e pouso, com decolagem prevista para 2028 e aterrissagem em Oxia Planum. Nenhuma data é garantida.

Mars Sample Return é uma campanha conjunta da NASA–ESA para fazer o que nenhuma missão jamais fez: trazer amostras de Marte de volta à Terra. O Perseverance já está selando núcleos de rochas e solo no cráter Jezero para que uma futura espaçonave os colete.

O plano prevê um módulo de pouso para recolher os tubos armazenados, um pequeno foguete (o Mars Ascent Vehicle) para lançá-los em órbita e um orbitador da ESA para capturar as amostras e trazê-las de volta à Terra. A arquitetura está sendo reformulada para reduzir custos e prazos, e não há data de lançamento confirmada.