100.000 órbitas depois: a Mars Odyssey da NASA captura um enorme vulcão em uma nova visão de tirar o fôlego

O orbitador de 23 anos está tirando imagens que oferecem vistas do Planeta Vermelho em todo o horizonte, semelhantes às que os astronautas a bordo do Estação Espacial Internacional ver sobre a Terra.

NASA's 2001 Marte O orbitador Odyssey comemora 100.000 órbitas ao redor de Marte, fornecendo dados valiosos e imagens impressionantes como a recente tomada do horizonte do Olympus Mons. A missão, gerenciada pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, usa técnicas inovadoras para capturar perspectivas únicas da superfície e atmosfera marcianas, auxiliando na compreensão científica e explorações futuras.

Comemorando um marco: 100.000 órbitas marcianas

O robô de Marte de vida mais longa da NASA marcou recentemente um novo marco. Em 30 de junho, ele completou 100.000 viagens ao redor do Planeta Vermelho desde seu lançamento há 23 anos. Durante esse tempo, o orbitador Mars Odyssey 2001 tem mapeado minerais e gelo na superfície marciana, identificando locais de pouso para futuras missões e retransmitindo dados para a Terra dos rovers e módulos de pouso da NASA.

Cientistas usaram recentemente a câmera do orbitador para tirar uma nova imagem impressionante do Olympus Mons, o vulcão mais alto do sistema solar. A imagem é parte de um esforço contínuo da equipe da Odyssey para fornecer vistas de alta altitude do horizonte do planeta. (A primeira dessas vistas foi publicada no final de 2023.) Semelhante à perspectiva dos astronautas da Terra a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), a vista permite que os cientistas aprendam mais sobre nuvens e poeira no ar em Marte.

Aqui é mostrado um mosaico digital do Olympus Mons, o maior vulcão conhecido no Sistema Solar, tirado pela sonda Viking 1 Orbiter. Ele tem 27 quilômetros de altura, mais de 600 quilômetros na base, e é cercado por uma escarpa bem definida que tem até 6 km de altura. Fluxos de lava cobrem a escarpa em alguns lugares. Muitas das planícies ao redor do vulcão são cobertas pela “auréola” com sulcos e cristas do Olympus Mons. A origem da auréola é controversa, mas pode estar relacionada à gravidade deslizando dos flancos de um vulcão ancestral. A caldeira do cume (depressão central) tem quase 3 km de profundidade e 25 km de largura. Provavelmente se formou a partir de colapsos recorrentes após a drenagem de magma resultante de erupções nos flancos. Crédito: NASA/JPL-Caltech/USGS

Tirada em 11 de março, a imagem mais recente do horizonte captura o Monte Olimpo em toda a sua glória. Com uma base que se espalha por 373 milhas (600 quilômetros), o vulcão escudo sobe a uma altura de 17 milhas (27 quilômetros).

“Normalmente vemos o Olympus Mons em faixas estreitas de cima, mas ao virar a nave espacial em direção ao horizonte, podemos ver em uma única imagem o quão grande ele se agiganta sobre a paisagem”, disse o cientista do projeto Odyssey, Jeffrey Plaut, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA no sul da Califórnia, que gerencia a missão. “A imagem não é apenas espetacular, ela também nos fornece dados científicos únicos.”

O orbitador Mars Odyssey da NASA chegou a Marte em 2001 para detectar água e gelo superficial enterrado em Marte e estudar o ambiente de radiação do planeta. Odyssey faz parte do esforço de longo prazo do Programa de Exploração de Marte de exploração robótica do planeta vermelho. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Além de oferecer uma imagem congelada de nuvens e poeira, essas imagens, quando tiradas ao longo de muitas estações, podem dar aos cientistas uma compreensão mais detalhada da atmosfera marciana.

Uma faixa branco-azulada na parte inferior da atmosfera sugere quanta poeira estava presente neste local durante o início do outono, um período em que tempestades de poeira normalmente começam a surgir. A camada arroxeada acima disso provavelmente se deveu a uma mistura da poeira vermelha do planeta com algumas nuvens de gelo-água azuladas. Finalmente, em direção ao topo da imagem, uma camada verde-azulada pode ser vista onde nuvens de gelo-água alcançam cerca de 31 milhas (50 quilômetros) no céu.

Este infográfico destaca quantos dados e quantas imagens o orbitador Mars Odyssey 2001 da NASA coletou em seus 23 anos de operação ao redor do Planeta Vermelho. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Como eles tiraram a foto

Batizado em homenagem ao clássico romance de ficção científica de Arthur C. Clarke, “2001: Uma Odisseia no Espaço”, o orbitador capturou a cena com uma câmera sensível ao calor chamada Sistema de Imagem por Emissão Térmica, ou TEMISque a Arizona State University em Tempe construiu e opera. Mas como a câmera é feita para olhar para baixo, para a superfície, tirar uma foto do horizonte exige planejamento extra.

Ao disparar propulsores localizados ao redor da espaçonave, a Odyssey pode apontar a THEMIS para diferentes partes da superfície ou até mesmo rolar lentamente para visualizar as pequenas luas de Marte, Fobos e Deimos.

A recente obtenção de imagens do horizonte foi concebida como um experimento há muitos anos, durante os pousos da sonda espacial da NASA. Fénix em 2008 e o rover Curiosity em 2012. Assim como em outros pousos em Marte antes e depois dessas missões, a Odyssey desempenhou um papel importante na transmissão de dados enquanto a espaçonave avançava em direção à superfície.

Laura Kerber, cientista adjunta do projeto para o orbitador Mars Odyssey da NASA, explica como e por que a espaçonave capturou uma visão do Planeta Vermelho em maio de 2023 semelhante à visão da Terra pela Estação Espacial Internacional. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Para retransmitir seus dados vitais de engenharia para a Terra, a antena da Odyssey teve que ser apontada para a espaçonave recém-chegada e suas elipses de pouso. (Veja a imagem abaixo.) Os cientistas ficaram intrigados quando notaram que posicionar a antena da Odyssey para a tarefa significava que a THEMIS seria apontada para o horizonte do planeta.

“Nós simplesmente decidimos ligar a câmera e ver como ela parecia”, disse o engenheiro de operações da missão da nave espacial Odyssey, Steve Sanders, da Lockheed Martin Space em Denver. A Lockheed Martin construiu a Odyssey e ajuda a conduzir as operações do dia a dia junto com os líderes da missão no JPL. “Com base nesses experimentos, nós projetamos uma sequência que mantém o campo de visão da THEMIS centralizado no horizonte enquanto damos a volta no planeta.”

Esta imagem anotada mostra elipses de pouso para cinco missões da NASA a Marte. Uma elipse de pouso é a região dentro da qual se espera que uma sonda pouse com base em sua trajetória conforme se aproxima do planeta. Uma elipse de pouso menor significa que os engenheiros criaram um modelo mais preciso da trajetória esperada da sonda. As quatro elipses mostradas aqui são para o Perseverance Mars rover, Curiosity Mars rover, InSight Mars lander, Phoenix lander e Mars Pathfinder probe. Crédito: NASA/JPL-Caltech

O segredo para uma longa odisseia no espaço

Qual é o segredo da Odyssey para ser a missão mais longa e continuamente ativa em órbita de um planeta diferente da Terra?

“A física faz muito do trabalho duro para nós”, disse Sanders. “Mas são as sutilezas que temos que administrar repetidamente.”

Essas variáveis ​​incluem combustível, energia solar e temperatura. Para garantir que a Odyssey use seu combustível (gás hidrazina) com moderação, os engenheiros precisam calcular quanto resta, já que a espaçonave não tem um medidor de combustível. A Odyssey depende de energia solar para operar seus instrumentos e eletrônicos. Essa energia varia quando a espaçonave desaparece atrás de Marte por cerca de 15 minutos por órbita. E as temperaturas precisam permanecer equilibradas para que todos os instrumentos da Odyssey funcionem corretamente.

“É preciso um monitoramento cuidadoso para manter uma missão em andamento por tanto tempo, mantendo um cronograma histórico de planejamento e execução científica — e práticas de engenharia inovadoras”, disse o gerente de projeto da Odyssey, Joseph Hunt, do JPL. “Estamos ansiosos para coletar mais ciência excelente nos próximos anos.”