Sojourner, o pequeno irmão mais velho do Perseverance
Antes dos rovers com 1 tonelada e do tamanho de um carro popular chegarem em Marte com dezenas de câmera, braços robóticos e muitos instrumentos científicos, outra missão um pouco mais humilde tocou o solo marciano.
O pequeno Sojourner tinha apenas 11,5 kg e pousou em Marte em 4 de Julho de 1997.
Apesar de aparentar fragilidade, ele durou quase 12 vezes mais tempo na superfície do que o planejado e trilhou um importante caminho para missões mais ambiciosas, como o Spirit, o Opportunity, o Curiosity e agora o Perseverance.
E a percepção que muita gente tem em relação ao Curiosity e o Perseverance é que eles são pequenos.
E a culpa é provavelmente desse carinha aí!
Então, vamos falar sobre isso!
O rover Sojourner era parte de uma missão maior, chamada de Mars Pathfinder.
Além do rover em si, também haveria uma base estacionária na superfície.
Essa missão tinha um objetivo ousado e muito importante para a NASA: demonstrar a viabilidade da realização de missões de exploração marciana com um custo MUITO mais baixo do que as missões anteriores da NASA.
Esse era um mundo pós-Guerra Fria.
A queda da União Soviética afetou muito o orçamento da NASA e justificar (os gastos da agência) missões já não era tão fácil assim.
As missões Viking, que rolaram na década de 70, por exemplo, custaram 1 bilhão de dólares.
A Mars Pathfinder teve um custo total de 265 milhões de dólares e teve um tempo de desenvolvimento de apenas 3 anos.
O lançamento foi feito por um Delta II em 4 de Dezembro de 1996.
O veículo todo é de certa forma bastante parecido com os veículos das outras missões marcianas, com o próprio Perseverance.
Ele tinha um estágio de cruzeiro, que o acompanhava durante toda a viagem interplanetária, e o veículo de entrada com um escudo de calor e todos os sistemas de pouso.
Esse estágio de cruzeiro era ejetado 30 minutos antes da entrada.
O veículo de entrada, tinha uma forma comumente chamado de Aeroshell, ele pesava 585,3 kg e era composto por 3 partes principais: a backshell, o lander e o escudo de calor.
O diâmetro da aeroshell era de 2,65 metros e tinha uma altura de cerca de 1 metro e meio.
Todo esse conjunto começava a entrada na atmosfera marciana a uma velocidade de cerca de 7,26 km/s.
172 segundos após o início da entrada, um paraquedas supersônico era aberto.
20 segundos depois o escudo de calor era ejetado, (expondo o lander).
Depois, o lander era descido por um cabo de 20 metros.
Nesse momento o veículo todo ainda está descendo preso a um paraquedas.
Esse cabo dava a distância necessária para que dois sistemas importantes funcionassem durante o pouso: os airbags e os motores de combustível sólido.
A uma altitude de 1,6 km acima da superfície, um altímetro por radar começava a funcionar, fornecendo dados para o computador à bordo.
A cerca de 300 metros do chão os airbags foram inflados por 3 geradores de gás à bordo.
Como a atmosfera marciana é muito rarefeita, paraquedas não seriam suficientes para um pouso suave.
Então, a uma altitude de cerca de 90 metros, 3 motores de combustível sólido, 20 metros acima do (lander) veículo, são ligados.
Isso diminui consideravelmente a velocidade vertical.
A uma altitude de 21 metros o cabo (segurando o lander) é cortado e o lander cai na superfície protegido apenas pelos airbags inflados.
Os motores de combustível sólido continuam queimando por mais algum tempinho e levam a backshell e o paraquedas para longe (do lander) com segurança.
Depois de ser liberado, o lander quicou na superfície 15 vezes antes de parar completamente.
Depois disso, os airbags foram desinflados e o lander pode se abrir.
E uma das coisas mais interessantes sobre esse lander é o seu design de pétalas.
Esse design com pétalas que podem se abrir garante que seja lá qual fosse a orientação (final) do lander após ele quicar na superfície, ele conseguiria (se virar e) se abrir (na direção) na orientação correta.
Veja só esse vídeo de um dos testes de abertura, por exemplo.
Vê como ele troca de direção? Legal, né?
Essas pétalas se abriram 87 minutos após o pouso.
As 3 pétalas do lander tinham paineis solares e uma delas segurava o pequeno Sojourner.
No centro ficavam os eletrônicos, junto com uma antena de alto ganho que podia ser apontada para a Terra e transmitia dados pela Deep Space Network.
E além disso, nesse centro tinha um mastro com um instrumento chamado "Imager For Mars Pathfinder".
Esse mastro ficava recolhido durante a viagem e o pouso e só era liberado após o lander se abrir.
Esse mastro, é o mesmo tipo de mastro colapsável usado nos paineis solares da ISS e que eu já expliquei (nesse vídeo) aqui!
Dois "olhos" separados por 15 centímetros ficavam no topo dele e trabalhavam em um sistema estéreo.
Cada um destes olhos tinha um sistema de espelhos que iluminavam um grid de 256 por 248 pixels em um único detector CCD.
Além disso, cada um dos olhos também tinha um sistema de filtros, que podiam ser selecionados e ajudavam os engenheiros a analisar a superfície de várias porções do espectro diferentes.
O sistema podia se mexer 180 graus horizontalmente e tinha um alcance de elevação de -72 graus a +83 graus.
Ou seja, era possível fazer um belo de um panorama.
Além do mastro com a câmera e do sistema de comunicação, o lander também tinha um sistema para medir diferentes parâmetros da atmosfera marciana durante as (3 diferentes) fases da missão.
Sensores de temperatura, pressão e vento ficavam em um mastro e coletaram dados durante toda a missão.
O pequeno rover carregado pelo lander foi nomeado por uma menina de 12 anos chamada Valerie (Ambroise) em um concurso da NASA.
E esse nome foi pensado por conta de uma pessoa muito importante.
Sojourner Truth foi uma mulher americana negra abolicionista e ativista dos direitos das mulheres.
Ela nasceu em 1797 e viveu durante 86 anos, morrendo em Novembro de 1883.
O pequeno Sojourner tinha um pouco mais de 11 kg e foi o primeiro rover a andar na superfície de outro planeta sem qualquer tipo de conexão física com um lander.
Ele tinha 6 rodas com 13 centímetros de diâmetro que ficavam presas a uma suspensão bastante semelhante à suspensão do próprio Perseverance.
[Claro que é bem menor! { Esse design permitia passar por obstáculos com o tamanho de um diâmetro das rodas e (os padrões) as marcas deixados no chão permitiam a análise das propriedades do solo através das imagens feitas pelo lander. E assim como o Curiosity e o Perseverance, os eletrônicos sensíveis às condições de Marte ficavam dentro do corpo do rover, na chamada "Warm Electronics Box".
Com isolamento térmico e aquecedores os eletrônicos do rover sobrevivem às baixíssimas temperaturas da noite marciana.
Além dos paineis solares nas costas do pequeno rover, o Sojourner também tinha baterias não-recarregáveis, que permitiam a operação noturna.
A escolha de usar baterias não recarregáveis aconteceu por conta do objetivo da missão.
O pequeno rover precisava ter baixa complexidade e não podia levar mais massa do que o necessário.
(Incluir) Colocar baterias recarregáveis exigiria (mais) outros eletrônicos e um projeto mais robusto de controle de temperatura.
E o requerimento da missão era ter um rover funcionando por 7 dias solares marcianos e 30 caso a missão fosse estendida.
Então, tem baterias não-recarregáveis eram suficientes para este propósito.
O rover carregava um instrumento chamado "Alpha Proton X-ray Spectrometer", que servia para determinar a composição de material na superfície.
O instrumento era aproximado do material em questão por um pequeno braço robótico no rover e emitia partículas alfa.
Isso causa a emissão de raios-X pelos átomos do material, que podiam ser analisados pelo instrumento.
O rover carregavam duas câmeras preto e branco que fotografavam a superfície e, junto com as imagens do lander, ajudavam os controladores na Terra a navegarem pelo terreno.
Ele não conseguia se comunicar com a Terra sozinho.
O lander era quem recebia e as enviava as informações (para a Terra) com sua antena de alto ganho.
A distância máxima que o pequeno rover podia chegar do lander era de 500 metros e era determinada pelos limites de comunicação.
Antes de chegar à superfície, o rover ficava preso em uma das pétalas do lander.
Depois de abertas, dois trilhos eram liberados para permitir que o rover ultrapassasse a área em que os airbags desinflados estavam e chegasse à superfície.
Dispositivos pirotécnicos eram acionados e liberavam o rover de onde estava preso.
Ele podia então se levantar e descer a rampa.
De 4 de julho a em 27 de Setembro de 1997, quando a última transmissão de dados (aconteceu) ocorreu, mais de 16,500 imagens do lander e 550 imagens do rover foram enviadas, além de 15 análises químicas de rochas e solo e vários dados sobre o clima de Marte.
Além de ter trazido informações valiosas sobre a superfície de Marte, a missão provou um ponto muito importante: era possível explorar o planeta (Marte) de forma mais barata, mais rápida e mais fácil.
E dá para ver claramente que o Spirit, o Opportunity, o Curiosity e o Perseverance herdaram várias características dos sistemas que fizeram parte da Pathfinder e garantiram o seu grande sucesso.
E é por isso que essa plaquinha aqui está presa no Perseverance.
Ela mostra todos os rovers da NASA que chegaram ao planeta, do Sojourner ao Perseverance com o drone Ingenuity ao seu lado.
Então é isso, essa é a história do irmão mais velho do Perseverance.
Apesar de ter sido uma missão bem menos complexa, suas ambições eram grandes e sua importância ainda mais.
Por enquanto é isso, eu vou ficando por aqui e até a próxima!
