Chegada dos Humanos a Marte: Um Sonho Realizável?
A chegada de seres humanos a Marte continua a ser um sonho inatingível, mas continuará a sê-lo por muito tempo? Quão perto estamos de tornar-se uma civilização interplanetária? O primeiro problema que terão de enfrentar é chegar lá. Os motores de propulsão química que utilizamos hoje para enviar missões de todos os tipos ao espaço, tripuladas ou não tripuladas, têm limitações importantes. Nós os usamos para enviar veículos de até uma tonelada de massa para o planeta vermelho, mas uma missão tripulada é uma história muito diferente. Com a tecnologia atual, uma viagem tripulada a Marte poderia levar entre 21 meses e três anos contando a viagem de ida e volta. Existem vários conceitos de propulsão que poderiam nos ajudar nesse objetivo de chegar a Marte. Alguns envolvem mudanças relativamente pequenas nos motores químicos convencionais, como os motores de detonação rotativa; outros exigem avanços importantes, como os motores de fusão nuclear. No meio há duas tecnologias que parecem mais ou menos ao alcance das nossas capacidades, ambas baseadas na energia nuclear, mas neste caso na fissão. A primeira delas é a propulsão térmica nuclear (NTP), um motor que utiliza um pequeno reator nuclear que transmite energia térmica a um propelente gasoso de hidrogênio que se expande para impulsionar o veículo. Estima-se que este sistema possa reduzir o tempo de viagem até Marte em 25%. A segunda é a propulsão eletronuclear ou elétrica nuclear (NEP). Nesse caso, o reator de fissão acaba produzindo energia elétrica de forma muito semelhante ao que fazem as usinas nucleares na Terra. A energia elétrica ioniza um gás inerte que impulsiona a nave. Esses motores poderiam ser capazes de reduzir o tempo de viagem em 60%. Cada motor tem vantagens específicas: os NTPs conduzem os veículos com mais força, mas os NEPs podem fazê-lo por mais tempo. É por isso que a opção de veículos que os combinem também está sendo estudada pela NASA. no contexto do seu programa NIAC (Conceitos Avançados Inovadores). E onde montaremos esses motores? Para já não temos uma nave espacial que consiga transportar humanos para Marte, mas existem alguns projetos que poderão acabar por levar ao desenho final. Vamos começar com a nave estelar. Chegar a Marte tem sido um dos objetivos declarados da SpaceX desde os seus estágios iniciais. Tanto é que a história de sua nave superpesada Starship começa a ser escrita através de conceitos anteriores como o do Mars Colonial Transporter. A Starship é uma parte fundamental do programa Artemis, e a NASA quer que a empresa de Elon Musk se concentre neste aspecto do foguete. Talvez então possamos aprender mais detalhes sobre como moldar este veículo para cumprir a sua função a longo prazo: chegar a Marte. A NASA, por sua vez, tem um projeto para criar um navio capaz para levar as pessoas ao planeta vermelho: Transporte Espacial Profundo (DST). O progresso da Starship, as dúvidas que o foguete pesado da agência está gerando, o Sistema de lançamento espacial (SLS) e o facto de não termos tido muitas notícias sobre este navio nos últimos anos convidam ao cepticismo em relação aos desenvolvimentos futuros nesta direcção. E a China? O secretismo de Pequim torna impossível conhecer os planos das suas agências. Os esforços das autoridades chinesas parecem centrados na chegada à Lua e na missão que trará amostras do solo marciano à Terra, prevista para o início da próxima década. Mas não há dúvidas de que as ambições do programa espacial chinês também abrangem este tipo de missões. Seja qual for o design, você precisará abordar um dos grandes problemas da exploração de Marte: radiação. Ao longo da viagem a nave estará exposta a ventos solares e outras formas de radiação do espaço. Lidar com a radiação também será um problema para quem projeta os quartos onde os astronautas passarão a estadia no planeta vermelho. Marte não possui um campo magnético que proteja a sua superfície da radiação como acontece na Terra, pelo que os astronautas continuarão expostos mesmo depois de chegarem ao seu destino. Mais que uma viagem E, como já referimos, as viagens a Marte não são curtas. Qualquer missão a este planeta não pode ser simplesmente uma viagem de ida e volta. Devido ao movimento dos planetas, os exploradores terão que esperar alguns meses em Marte antes de terem uma janela de lançamento que lhes permita regressar a casa. Os quartos em que residam durante esse período deverão proteja-nos da radiação bem como a falta de oxigênio na atmosfera marciana. Também devido ao mau tempo. E tudo isto ao mesmo tempo que cria um ambiente acolhedor para as pessoas que ali vivem há vários meses. É por isso que a NASA não só testa as tecnologias que estes habitats irão incorporar, mas também testa aqui na Terra como um grupo de pessoas pode funcionar nestes locais. Construir em Marte tem problemas semelhantes aos da construção no espaço: os foguetes têm limitações não só no que diz respeito à massa que transportam, mas também também em relação ao seu volume e dimensões. A solução: construir com impressoras 3D e aproveitar a maior quantidade de materiais disponíveis na fonte, o chamado aproveitamento de recursos no local. O uso de recursos no local Será de grande importância não só para a construção, mas também para o sustento dos viajantes. Isto afecta diferentes aspectos da subsistência, desde o oxigénio à energia, incluindo água e alimentos. Há muitas coisas que podem nos matar em Marte, mas se ficássemos lá sem proteção, a primeira coisa que faria isso seria a falta de oxigénio. É por isso que as agências espaciais estão a fazer grandes esforços para encontrar uma forma de transformar as moléculas de dióxido de carbono, tão abundantes na atmosfera marciana, em oxigénio respirável. Existem vários experimentos avançados que visam resolver esse problema, e um deles está em Marte há quase três anos: o MOXIE. Mesmo que consigamos reduzir o tempo de viagem pela metade, uma missão a Marte ainda exigiria mais de um ano entre as viagens e a estadia. Subsistir durante esse período requer comida. E muito. Cultivá-lo existe uma opção, mas a agricultura marciana teria suas próprias vicissitudes: menos radiação solar, ausência de umidade e um terreno muito diferente são fatores que afetariam qualquer cultivo em um planeta como Marte. Nem todos os bens são tangíveis: energia também é um problema. Muitos dos dispositivos que enviamos ao espaço possuem painéis solares, mas a poeira marciana e a maior distância entre o planeta e a estrela tornam estes mecanismos menos eficazes do que na Terra. Transportar energia sob a forma de combustível não é realista, a menos que estejamos a falar de combustível nuclear. A energia nuclear já foi utilizada no planeta vermelho para algumas missões, como as realizadas pela veículos robóticos Curiosidade e Perseverança. E a água? É possível que a chave no caso da água não esteja em criá-la no local, mas pegar um pouco e aproveitar o máximo que pudermos. Isto é o que já está acontecendo na Estação Espacial Internacional. Neste posto avançado da humanidade no espaço, os astronautas usam há anos sistemas de reciclagem de água que convertem líquidos descartados em água potável mais pura do que a que chega às torneiras de países como os Estados Unidos. E é um sistema ainda sujeito a melhorias. É provável que a humanidade chegue a Marte nas próximas décadas, mas se a chegada ocorrerá mais cedo ou mais tarde também dependerá fatores como financiamento. Chegar a Marte será caro e quanto mais cedo chegarmos lá, mais esta viagem impactará os bolsos dos contribuintes e investidores. É difícil estimar o custo total de levar a humanidade a Marte e é por isso que as estimativas variam. Algumas estimativas situam o custo extraordinário em dezenas de milhares de milhões de dólares, outras, menos optimistas, estimam o custo em torno de mil milhões e meio de dólares. Os cálculos da NASA vão para algum ponto intermediário. A agência acredita que chegar ao planeta vermelho nos custaria cerca de meio bilhão de dólares. Apenas 12 anos se passaram entre o lançamento do primeiro satélite artificial, o Sputnik 1, e a chegada de Neil Armstrong à Lua. O contexto daqueles anos era diferente à atual: a decolagem do Sputnik gerou um sentimento de insegurança estratégica nos Estados Unidos que levou a um investimento na corrida espacial que ainda não terminou.