O Mars Helicopter Ingenuity, originalmente concebido como uma demonstração de tecnologia de voo, tornou-se uma ferramenta inestimável para estudar a atmosfera marciana. Pela primeira vez, a Inteligência permite aos cientistas medir as condições do vento próximo da superfície em Marte em diferentes altitudes, fornecendo informações sobre velocidades e direções do vento anteriormente inexploradas em Marte.
Cientistas como Brian Jackson, da Universidade Estadual de Boise, em Idaho, Lori Fenton, do Instituto SETI, na Califórnia, e Travis Brown, do Laboratório de Propulsão a Jato da Caltech, lideraram o estudo, usando dados de voo da inteligência para estudar padrões de vento. Essas descobertas foram comparadas com medições de vento feitas pelo Mars Environmental Dynamics Analyzer, ou MEDA, a bordo do rover Mars 2020 Perseverance. Este trabalho inovador foi recentemente aceito pelo The Planetary Science Journal.
Ao longo de seus voos, o Ingenuity mostra como as condições do ar em Marte podem variar significativamente. Por exemplo, durante um voo, o helicóptero encontrou ventos inesperadamente fortes que excederam os limites previstos para aquele local e estação. Porém, a aeronave registrou ar muito calmo após ser conduzida em condições semelhantes. Estas flutuações indicam que os ventos marcianos são moldados por forças atmosféricas transitórias e potencialmente localizadas, revelando uma atmosfera inferior mais complexa do que os cientistas entendiam anteriormente.
Os investigadores acreditam que estas descobertas demonstram como a inteligência capta as condições únicas e em tempo real do vento em Marte. “A nossa análise mostra que a Inteligibilidade não só segue as previsões do modelo, mas também capta as condições reais e localizadas do vento marciano,” diz o Professor Jackson, enfatizando a importância destas observações. A equipe sugere que a força inesperada e as variações nos padrões de vento observadas pela Inteligência “exigem modelos atualizados de vento da camada limite” – o que pode revelar uma dica de como a poeira e o vento interagem com a camada de ar próxima à superfície de Marte.
Outra descoberta importante veio da comparação dos dados de inteligência e de vento registados pelo sistema MEDA do rover. Embora alguns voos tenham mostrado dados de direção do vento correspondentes entre o helicóptero e o rover, outras comparações revelaram diferenças acentuadas. A discrepância aponta para o comportamento complexo dos ventos marcianos em diferentes altitudes e locais, sugerindo que a engenhosidade pode ser afetada por padrões climáticos que ocorrem a distâncias consideráveis do rover. Compreender estes padrões de vento é fundamental para compreender como a superfície e a atmosfera marcianas interagem, particularmente porque a poeira impulsionada pelo vento afecta as paisagens marcianas e o clima geral do planeta.
Os cientistas atribuem a capacidade da inteligência de observar dados do vento à engenharia avançada dos seus sensores internos. Embora a Inteligência não possuísse instrumentos científicos específicos para estudos climáticos, os seus sensores – inicialmente para ajudá-la a navegar e a manter o equilíbrio – permitiram aos investigadores avaliar os padrões do vento através de mudanças na sua posição e ângulos. À medida que o helicóptero se inclina para se opor ao vento que chega, os investigadores podem interpretar estes movimentos para estimar as velocidades e direções do vento, proporcionando uma visão única da atmosfera marciana sem a necessidade de instrumentos adicionais.
O sucesso no uso dos sensores de navegação do Ingenuity para coletar dados atmosféricos abre possibilidades interessantes para futuras explorações planetárias. Os resultados da Intelligence sugerem que drones semelhantes podem ser ferramentas inestimáveis para estudar padrões climáticos e camadas de vento em Marte e outros planetas ou luas. Por exemplo, a próxima missão Dragonfly à lua de Saturno, Titã, utilizará um helicóptero maior e mais instrumentado para explorar a densa atmosfera da lua com mais detalhes.
As descobertas destacam um novo método para estudar as camadas inferiores da atmosfera de outros mundos, sugerindo direções promissoras para futuras missões espaciais, de acordo com a equipa de investigação. O papel inesperado do Ingenuity como sonda climática aponta para como os veículos aéreos podem contribuir tanto para a ciência atmosférica como para a exploração planetária, expandindo a nossa capacidade de explorar e compreender as atmosferas de mundos distantes para além do simples levantamento da paisagem.
Nota de diário
Jackson, P., Fenton, L., Brown, D., Mungueira, A., Martinez, G., et al. “Profissionalização dos ventos próximos à superfície em Marte usando dados de atitude do Mars 2020 Ingenuity.” The Planetary Science Journal, 2024. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.19132
Sobre os professores
Professor Brian Jackson Ele é professor de Física na Boise State University, EUA. Ele lidera o Grupo de Pesquisa em Ciência Planetária, com foco em astronomia planetária e no estudo de exoplanetas. Sua pesquisa inclui o exame de processos eólicos na Terra como análogos de Marte e Titã, e o uso de drones instrumentados para estudar redemoinhos de poeira ativos.
Dra. Cientista Pesquisador Sênior do Instituto SETI na Califórnia, EUA. Ele é especialista em ciência planetária, com interesses de pesquisa primários em geologia eólica – como o vento molda as superfícies planetárias – em Vênus, Terra, Marte e Titã. Seu trabalho cobre as mudanças climáticas recentes e atuais e o movimento da areia e poeira levada pelo vento.
Dr. Ele é engenheiro do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA no Instituto de Tecnologia da Califórnia, EUA. Ele esteve envolvido no desenvolvimento e operação do helicóptero Mars Ingenuity, contribuindo para o sucesso de sua engenharia e missão.
