Depois que o personagem de Matt Damon foi abandonado no suspense espacial Perdido em Marte, ele lutou para viver no planeta vermelho, enfrentando um problema atrás do outro. Mas na vida real, ele teria concluído que chegar em Marte e se adaptar a uma vida lá seria um grande desafio antes mesmo de ser deixado para trás.
Além da radiação, o tempo gasto no espaço e os problemas de ordem psicológica, existem outros grandes desafios que astronautas da vida real enfrentariam em missões para Marte.
10. O Dia Ligeiramente Mais Longo de Marte
Um dia em Marte possui 40 minutos a mais do que um dia na Terra. Embora possa parecer uma bênção ter 40 minutos extras todos os dias, o ritmo circadiano humano é fixado em 24 horas. Os 40 minutos a mais por dia em Marte rapidamente iriam resultar em um jet lag constante para os astronautas, deixando-os sempre exaustos.
A NASA teve um gostinho desse problema quando os controladores de uma missão tiveram que trabalhar de acordo com a “jornada de Marte” por causa que as primeiras sondas envidas deveriam operar durante os dias daquele planeta. Tais controladores trabalhavam o mesmo período que o robô Sojourner ficava na ativa. Depois de um mês, eles não aguentavam mais.
Nas próximas missões, os controladores conseguiram completar com sucesso a jornada de trabalho de Marte durante três meses, mas ainda assim ficaram completamente exaustos ao fim do período. Aparentemente, os seres humanos só conseguem suportar tal jornada por um curto intervalo de tempo. Para os astronautas que ficariam em Marte durante meses, não haveria jeito de fugir de tal problema.
Estudos anteriores a respeito do sono tinham aparentemente mostrado que o corpo humano possuía um ritmo circadiano natural de 25 horas, mas eles estavam errados. Quando novos estudos foram realizados, nenhum dos ritmos circadianos dos participantes se alteraram de modo a se adaptar ao tempo de Marte.
9. A Baixa Gravidade da Superfície em Marte
Embora os cientistas possam facilmente simular uma viagem a Marte, colocando os astronautas na Estação Espacial Internacional por longos períodos de tempo, o efeito sobre o corpo humano de uma exposição prolongada a gravidade de Marte, que é apenas 38 por cento da gravidade na superfície da Terra, é desconhecido.
Será que uma gravidade parcial permitiria que os seres humanos mantivessem músculos importantes e a densidade óssea? Em caso negativo, exercícios físicos ajudariam? Dado que qualquer potencial missão a Marte faria com que os astronautas passassem meses expostos à gravidade do planeta, estas são questões essenciais.
Utilizando simuladores pouco precisos, dois estudos com ratos descobriram que a perda óssea e muscular em uma gravidade análoga a de Marte pode ser tão grave quanto a sofrida em gravidade zero. O primeiro estudo descobriu que mesmo um ambiente com 70 por cento da gravidade terrestre seria incapaz de evitar a perda de músculos e ossos.
No segundo estudo, os pesquisadores detectaram pelo menos uma perda de 20 por cento de massa óssea em ratos expostos a uma gravidade menor. Mas lembre-se, estes estudos são apenas simulações. Até os astronautas realmente pousarem em Marte, não haverá nenhuma maneira de descobrir exatamente como seus corpos se adaptarão à gravidade mais baixa.
8. A Superfície Rochosa de Marte
Neil Armh2 descobriu durante a sua descida para a superfície da Lua que seu local de pouso estava cheio de pedras gigantescas que representavam um perigo para sua nave. Do mesmo modo, um problema semelhante pode acontecer com os astronautas que descerem na superfície de Marte. Ao sobrevoar algum local de pouso, eles teriam apenas um curto período de tempo para detectar e evitar riscos, tais como grandes rochas ou montanhas de areia.
Formações rochosas ou crateras poderiam causar a queda da nave já com o trem de pouso ativado ao se atingir a superfície. Mesmo as grandes características do terreno poderiam ser difíceis de ver a partir da órbita, de modo que quem planejasse a missão poderia não percebê-las.
Pequenos buracos ou desfiladeiros poderiam enganar os sensores e liberar o módulo de pouso de seu paraquedas antes do planejado ou confundir os sistemas automatizados que controlam a velocidade de aproximação. As chances de um pouso ser mal sucedido devido a falhas do terreno são surpreendentemente altas. Um estudo chegou a um estimativa tão grande quanto 20 por cento.
7. O Diâmetro da Carenagem da Espaçonave
Ao projetar uma nave tripulada que irá pousar em Marte, um problema técnico surge repetidamente – o diâmetro da carenagem do lançador na qual a nave irá viajar. Mesmo que a maior dimensão em questão sejam colossais 8,4 metros (27,6 pés) de diâmetro, tem sido extremamente difícil para a NASA ajustar este tamanho ao projeto da nave tripulada que irá pousar em Marte.
O protetor térmico rígido necessário para abrigar uma carga muito grande não cabe na carenagem. Assim, a NASA precisará usar uma tecnologia de protetor térmico inflável que ainda está em fase experimental neste momento.
Usando os projetos existentes para uma missão a Marte, o menor módulo de pouso da NASA ficaria extremamente apertado na carenagem de 8,4 metros. Qualquer um maior que isso não iria caber.
Mesmo se a NASA utilizar o menor módulo, seria necessário realizar algumas reformulações meio grosseiras, que incluem inverter o projeto do jipe de exploração dos astronautas e redesenhar os tanques de combustível. O tamanho da carenagem não poderia ser aumentado porque iria desestabilizar o foguete.
6. A Retropropulsão Supersônica
A retropropulsão supersônica pode ser uma maneira de frear o módulo de pouso em Marte durante sua descida final para a superfície deste planeta. Isso envolve a ativação de foguetes na direção do deslocamento, enquanto a nave ainda se move mais rápido do que a velocidade do som.
Na atmosfera pouco densa de Marte, a retropropulsão supersônica é quase que obrigatória. Mas disparar foguetes a uma velocidade supersônica poderia criar ondas de choque que danificariam a espaçonave. A NASA tem quase nenhuma experiência com esse tipo de procedimento, o que complica ainda mais a sua chance de sucesso.
Há três questões principais referentes a essa técnica. Primeiro, as interações entre a corrente de ar e a chama de escape do foguete podem destruir completamente a nave. Segundo, o calor gerado pela exaustão do foguete pode aquecê-la. Por último, pode ser difícil manter o módulo estável enquanto os retrofoguetes são ativados.
Embora testes em pequena escala têm sido realizados em túneis de vento, é necessária uma exaustiva bateria de testes usando equipamentos reais. Isso significa um processo longo e caro.
Mas a NASA pode ter uma outra maneira de avaliar a retropropulsão supersônica. Ela observou recentemente um teste realizado pela SpaceX para trazer de volta para a Terra seu foguete de primeiro estágio, o que rendeu dados valiosos.
5. Eletricidade Estática
Sabe aqueles choques que você toma quando você toca em uma maçaneta ou em outro objeto de metal? Isso é apenas irritante para nós aqui na Terra. Mas em Marte, a eletricidade estática pode causar sérios problemas para nossos astronautas.
Na Terra, a maioria das descargas de eletricidade estática são causadas pelas propriedades isolantes dos sapatos de borracha. Em Marte, esse material isolante seria o próprio solo. Ao apenas dar uma caminhada pela superfície de Marte, um astronauta poderia acumular uma carga estática tão forte, que seria o suficiente para fritar eletrônicos delicados se ele tentar abrir alguma escotilha ou tocar a parte externa da nave espacial.
O solo do planeta vermelho é fino e seco, transformando-o em um material isolante ideal. O solo é até 50 vezes mais fino do que a poeira aqui da Terra. A medida que algum astronauta caminhasse por lá, o solo se acumularia em sua roupa. Quando então o vento carregasse essas partículas embora, ele poderia acumular uma carga elétrica crescente.
Os robôs que fazem expedições em Marte usam agulhas ultrafinas para descarregar essa carga elétrica. Mas uma missão tripulada exigiria trajes espaciais com isolamento para proteger os astronautas e os equipamentos.
4. Disponibilidade de Veículo de Lançamento
O Sistema de Lançamento Espacial (sigla em inglês, SLS) é o maior foguete de lançamento em desenvolvimento para um futuro próximo. Será o foguete que irá lançar uma missão tripulada a Marte pouco a pouco.
Pelos planos da NASA, uma dúzia de foguetes SLS serão necessários para uma missão tripulada a Marte. Mas a infraestrutura terrestre atual para o desenvolvimento do SLS sofreu uma redução para sua capacidade mínima: uma instalação para a montagem do foguete, um enorme sistema para transportar o foguete até a área de lançamento, e uma plataforma de lançamento.
Até mesmo se apenas um desses componentes falhar, isso poderia representar sérios problemas na disponibilidade do veículo de lançamento. Este gargalo traz uma série de riscos para uma missão tripulada a Marte.
Por exemplo, qualquer atraso considerável na montagem e verificação efetiva do SLS teria um impacto significativo sobre o cronograma de lançamento. E poderiam ser questões tão simples como o mau tempo da Terra ou problemas técnicos menores.
Além disso, para que um sistema como uma espaçonave com destino a Marte entre em órbita, é necessário que o foguete seja lançado durante uma época específica (a “janela de lançamento”). Momentos favoráveis para os foguetes também deixarem a órbita terrestre são limitados.
Os cientistas desenvolveram modelos de lançamento utilizando dados históricos sobre os momentos nos quais os veículos de lançamento já estavam disponíveis. Eles mostram que a NASA não pode assegurar que o foguete SLS será capaz de decolar dentro das janelas de lançamento especificadas, algo que coloca potencialmente em cheque quaisquer planos de uma missão a Marte.
3. A Toxicidade do Solo de Marte
Em 2008, a sonda automatizada Phoenix da NASA fez uma descoberta desagradável: ela encontrou sais de perclorato na superfície de Marte. Embora essas substâncias tóxicas têm usos industriais, elas podem causar problemas com a tireoide em doses extremamente pequenas.
Em Marte, percloratos constituem, no mínimo, 0,5 por cento do solo, uma quantidade prejudicial para os seres humanos. Com astronautas andando e carregando partículas do solo para seus alojamentos, eles não serão capazes de evitar uma contaminação por perclorato.
Usando a tecnologia derivada de operações perigosas de mineração na Terra, os procedimentos de descontaminação podem mitigar o problema em algum nível. Mas mudanças drásticas de saúde ainda podem ocorrer se a glândula tireoide parar de funcionar.
Percloratos também têm sido associados a várias doenças do sangue. No entanto, os cientistas não têm feito muitas pesquisa sobre os efeitos dessa substância no corpo humano, fazendo com que as consequências a longo prazo sejam difíceis de prever.
Astronautas podem ter que tomar hormônios artificiais para manter seu metabolismo funcionando ao passo que eles poderiam enfrentar efeitos a longo prazo da exposição ao perclorato.
2. O Armazenamento a Longo Prazo de Combustível para Foguete
Combustível para foguete é necessário para nos levar em uma viagem de ida e volta a Marte. Os tipos mais eficientes atualmente que estão em uso são hidrogênio e oxigênio líquidos, que são propelentes criogênicos.
Estes combustíveis precisam ser congelados para o armazenamento. No entanto, mesmo com um grande cuidado, o hidrogênio ainda escapa dos tanques de combustível a uma taxa de 3-4 por cento do total, todos os meses. Seria um desastre se os astronautas em Marte descobrissem que eles não possuem combustível suficiente para voltar para casa.
Eles precisariam manter os propelentes criogênicos longe do estado de ebulição por vários anos até completarem sua missão no planeta vermelho. Combustível adicional poderia ser fabricado em Marte, mas mantê-lo refrigerado iria requerer isolamento e refrigeradores elétricos. Voos para testar tecnologias de armazenamento de longo prazo serão necessários antes de qualquer astronauta embarcar em missões para Marte.
1. Os Romances e as Separações
Em uma longa viagem em um espaço confinado, romances entre os astronautas seriam bastante possíveis. No fim das contas, os humanos precisam de contato físico e intimidade. Mas, apesar disso parecer bonito e romântico, essas histórias também poderiam acabar mal.
Em 2008, um grupo de pessoas foram confinadas em um ambiente apertado por um longo período de tempo para simular uma missão a Marte. As coisas saíram fora de controle quando um dos astronautas ficou chateado que sua namorada, também astronauta, estava se recusando a fazer sexo com ele e estava gastando mais tempo com um terceiro elemento.
Estressado e cansado, o primeiro astronauta surtou e deu de presente para o terceiro astronauta uma mandíbula quebrada. Se isso tivesse ocorrido em uma missão verdadeira, tal comportamento teria sido extremamente prejudicial.
Infelizmente, a NASA não está nem tentando lidar com essas possibilidades. De acordo com um recente relatório da Academia Nacional de Ciências, ela não investigou os problemas relacionados com relações sexuais em missões a Marte, nem os tipos de personalidade que poderiam melhor se adaptar uns com os outros em espaços apertados por um longo tempo.
