Marte. Tão perto e tão longe /premium

29 Julho 2018123

Há 49 anos, pisámos a Lua pela primeira vez. Agora, estamos de olhos postos noutro planeta: Marte. Especialmente depois de termos ficado a saber que há lá água. Alguma vez lá chegaremos? A que custo?

A descoberta de um lago em Marte por uma equipa italiana, anunciada esta semana, vai além do simples sentido literal daquilo que pode ter sido encontrado: uma massa de água líquida, de 20 quilómetros de extensão, por baixo de uma camada de gelo. A presença de água no estado líquido deixa em aberto a possibilidade de existir vida no planeta. Mas, mais do que isso, a presença de água (seja no estado líquido ou sob a forma de gelo) alimenta o sonho de colocarmos humanos no planeta vermelho: virtualmente, teríamos água para beber, oxigénio para respirar e combustível para os foguetões.

“Esta descoberta de água em Marte reforça o trabalho que nos últimos anos tem identificado a água como o primeiro recurso a ser explorado no espaço”, disse Andrew Dempster, diretor do Centro Australiano para a Investigação em Engenharia Espacial na Universidade de Nova Gales do Sul, num comentário à descoberta. “Água no estado líquido ou congelada são recursos chave para serem usados no local, para produzir combustível e fornecer suporte de vida aos astronautas durante as missões espaciais, permitindo reduzir os custos de lançamento e das operações espaciais.”

Em 2016, Barack Obama disse que a NASA (agência espacial norte-americana) iria enviar astronautas para Marte antes do final dos anos 2030. Elon Musk, fundador da SpaceX e diretor executivo da Tesla Motors, e o Mars One, um projeto holandês sem fins lucrativos, antecipam a data: em 2025, já querem estar a enviar colonizadores para o planeta vermelho. Pedro Machado, investigador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), não duvida que enviaremos pessoas a Marte, mas só daqui a 20 ou 30 anos. E, nessa altura, serão astronautas, não colonizadores. Há muito trabalho a fazer antes de ocuparmos o nosso planeta vizinho.

A meta dos 30 anos para enviar humanos para Marte não é nova. “Independentemente de quanto tempo passe, é sempre daqui a 30 anos”, disse Zita Martins, investigadora e professora no Instituto Superior Técnico (Lisboa). É uma espécie de piada entre quem trabalha na área da exploração espacial, como explicou ao Observador, em junho.

Rui Agostinho, diretor do Observatório Astronómico de Lisboa (OAL), é muito mais cético. Não só duvida que cheguemos a enviar pessoas para Marte, como questiona se precisamos mesmo de fazê-lo. O professor da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa considera que é difícil vencer um dos principais constrangimentos: a quantidade de carga que um foguetão teria de levar para Marte. Além disso, “viver em Marte é como viver fechado em casa o tempo todo”, diz ao Observador. “Gostavam de viver fechados num quarto sem janelas com o vosso irmão?”, pergunta às crianças quando faz atividades para o público.

Daqui a 30 anos, mais cedo ou mais tarde: a ideia de ir a Marte tornou-se o foco de vários projetos, das mais variadas entidades, num fascínio que vai ganhando corpo à medida que avançam as descobertas, mesmo que todos saibam que a tarefa é difícil, os obstáculos são enormes, o “lucro” da conquista é incerto e as previsões de datas podem transformar-se em “nunca”.

“Viver em Marte é como viver fechado em casa o tempo todo.”
Rui Agostinho, diretor do Observatório Astronómico de Lisboa

Por que é que temos tanto fascínio em ir a Marte?

Curiosidade. Será, provavelmente, a palavra mais repetida por cientistas e astronautas. Curiosidade, talvez medo e, certamente, necessidade levaram os humanos a observar os astros desde a pré-história. Os povos antigos usavam os astros para navegar ou para definir os ciclos de colheitas ou estabeleciam relações entre os astros e as divindades. Ao longo do tempo, muitos pensadores foram colocando questões sobre o que observavam e procurando respostas. Com a invenção da luneta e o interesse de Galileu Galilei, astrónomo italiano do século XVII, começámos a olhar para o céu e a ver mais além.

Além da curiosidade, o ser humano é um explorador por natureza, sempre à procura de novos desafios. Se atravessámos o oceano Atlântico sem saber o que iríamos encontrar do outro lado (se é que íamos encontrar alguma coisa), se fomos à Lua sem termos a certeza de que poderíamos voltar, por que é que não haveríamos de ir a Marte? Especialmente porque Marte é o local mais próximo que podemos explorar à procura de vida. E os humanos vivem obcecados em encontrar vida noutros planetas.

“Ir a Marte é o próximo passo científico natural, porque podemos”, diz Pedro Machado, do IA. Primeiro, é preciso explorar as questões que o planeta ainda encerra: se existe vida abaixo no nível da superfície, que moléculas orgânicas estão presentes ou qual a origem do metano detetado pelo rover Curiosity. “[Depois] Marte vai funcionar como um trampolim para chegarmos a outros mundos no sistema solar e a outros mundos à volta de outras estrelas.”

“Se vivêssemos num pequeno pedaço de terra e nunca tivéssemos ido a lado nenhum, diria: ‘Vamos explorar’. Se precisarmos de uma boa razão para atravessar o oceano, bem, porque nunca o fizemos antes. É uma boa razão? Podemos aprender alguma coisa amanhã que não sabemos hoje”, justifica Neil Degrasse Tyson, comunicador de ciência e diretor do Planetário Hayden, no Museu de História Natural Americano (Nova Iorque). “Se há um sítio onde nunca tenhamos estado, há um cientista que vai querer saber o que lá existe.”

Claro que há quem argumente que precisamos de estabelecer uma colónia em Marte para salvarmos a espécie. Esta é a razão mais criticável, porque se devia tentar proteger o planeta Terra antes de se pensar em encontrar um sítio para fugir, quando tivermos tornado o nosso planeta inabitável. Para Rui Agostinho, isto não faz sentido nenhum — Marte continuará a ser um planeta muito pior para se viver do que o planeta Terra. “Mesmo que a temperatura global da Terra aumente, vamos continuar a ter oxigénio para respirar”, diz. E mesmo que a atmosfera terrestre piore em termos de qualidade, será sempre melhor que a de Marte. “Achar que vamos formar uma ‘nova Terra’ em Marte é pura ficção”, afirma o diretor do OAL. Pedro Machado acrescenta: “O que temos é de preservar o planeta Terra, para ganharmos tempo para conhecer outros planetas”.

Que dificuldades podemos encontrar na tentativa de ir a Marte?

Descolar da Terra, pousar em Marte, sobreviver no planeta e vir embora. São estes os momentos chave quando se pensa em enviar humanos para Marte e todos eles apresentam um conjunto de dificuldades. Começando na saúde de quem vai viajar e acabando na tecnologia necessária para fazer cumprir todos estes passos.

Sobreviver sem perder os músculos e os ossos

As condições no espaço são completamente diferentes daquelas que se encontram na Terra. Para começar, a atmosfera terrestre protege-nos da radiação solar e cósmica. Fora deste escudo protetor terrestre, estamos expostos a duas vezes mais radiação do que seria normal na superfície do nosso planeta. Podemos, ainda assim, assumir que a tecnologia vai evoluir ao ponto de criarmos fatos, naves e abrigos que nos permitam permanecer no espaço com um impacto mínimo de exposição a estas radiações. Vale a pena lembrar que os raios UVB, com origem no Sol, suficientes para alterar o material genético nas células da pele e provocar melanoma. Agora imagine os efeitos que pode ter uma longa exposição à radiação cósmica.

Em Terra, nos voos parabólicos, também se simulam situações de microgravidade — Anneke Le Floc’h/ESA

A ausência da força da gravidade terrestre é outra das preocupações com a saúde dos astronautas e futuros viajantes. As estruturas físicas dos humanos e restantes seres vivos evoluíram no sentido de contrariarem, de certa forma, a força da gravidade. O coração tem de bombear o sangue para a cabeça quando estamos na vertical ou os músculos têm de manter o nosso corpo direito, em vez de estarmos espalmados no chão. Mas quando a força da gravidade é menor (como na Lua ou em Marte) ou quando a sensação é a de que se está em gravidade zero (chamada microgravidade, como na Estação Espacial Internacional ou num voo interplanetário), os músculos responsáveis pelos movimentos ficam atrofiados, há perda de densidade óssea, a redistribuição dos fluídos corporais afeta o funcionamento do coração e dos pulmões, a retina descola e os astronautas têm dores de cabeça — e isto só para citar alguns exemplos.

Para enriquecer o conhecimento sobre os impactos físicos e psicológicos de uma permanência longa no espaço, Scott Kelly, astronauta norte-americano, e Mikhail Kornienko, cosmonauta russo, estiveram quase 12 meses na Estação Espacial Internacional (EEI). Adicionalmente, os dados de Scott Kelly puderam ser comparados com os do irmão gémeo, Mark Kelly, que também é astronauta da NASA e permaneceu em Terra durante esse período. Para começar, 7% do ADN de Scott Kelly ficou alterado durante a estadia no espaço e não voltou ao normal depois do regresso à Terra. Depois, a privação de oxigénio fez com que o astronauta tivesse tido mais episódios de desânimo. O estado psicológico das pessoas que vão permanecer juntas no mesmo espaço fechado é extremamente importante.

Mesmo que todos os riscos para a saúde possam ser resolvidos, é preciso ter outro aspeto em conta, lembra Rui Agostinho: os micrometeoritos (meteoritos com alguns milímetros) que atingem o planeta e que poderiam facilmente danificar os abrigos e os fatos. É possível levar mais fatos e materiais que possam compensar este problema, mas, quanto mais carga, mais difícil se torna realizar esta viagem (como veremos de seguida).

Todas as pessoas têm de ter o direito de voltar a casa

Os astronautas fazem um treino muito completo antes de serem enviados para o espaço porque têm de estar preparados para enfrentar qualquer situação, desde uma avaria na nave a um problema de saúde de um dos colegas. Para Pedro Machado é claro que, numa primeira fase, só podemos enviar astronautas para Marte. “A vida humana é demasiado preciosa.” Mas não descarta a possibilidade de, num futuro mais distante, haver outras pessoas que possam colonizar o planeta vermelho. Zita Martins tem outra opinião: “Não vamos levar humanos para Marte só por diversão”.

Elon Musk não concorda. O fundador da SpaceX não só quer desenvolver um Sistema de Transporte Interplanetário que possa levar e trazer 100 (ou 200) pessoas de cada vez até Marte, como o quer fazer de uma forma muito divertida. Convém lembrar que estas 100 pessoas teriam de passar, pelo menos, seis meses fechadas numa nave espacial, todas juntas e sem a possibilidade de “irem só lá fora apanhar ar”.

“Não vamos levar humanos para Marte só por diversão.”
Zita Martins, astrobióloga no Instituto Superior Técnico

O objetivo que tem movido o empresário desde 2002 é colonizar o planeta com um milhão de pessoas nos próximos 50 a 100 anos. “A razão principal porque tenho acumulado ativos é para financiar isto.” E “isto” vai precisar de um investimento estimado de 10 mil milhões de dólares (mais de 10 mil milhões de euros). Com menos dinheiro — cerca de sete mil milhões de euros —, Mars One também pretende enviar os primeiros colonizadores para Marte já a partir de 2025. Problema: só vão quatro de cada vez e não têm hipótese de regressar. Já com o projeto de Elon Musk ninguém é obrigado a ficar em Marte. Se quiser começar a juntar dinheiro para a primeira viagem — apontada pelo empresário para 2025 — o bilhete está agora nos 200 mil dólares (cerca de 170 mil euros).

Pedro Machado reforça que é preciso ter respeito pela vida humana, por isso afirma sem dúvidas que “uma nave com retorno é obrigatória”. Mas não se deixa iludir com as promessas de Elon Musk, que classifica como “estratégia de marketing”. Rui Agostinho também não se deixa convencer, mas admite que precisamos de sonhar e de ter um pensamento otimista para chegarmos mais longe. Chris Hadfield, o astronauta canadiano que esteve três vezes no espaço, concorda: “Se queremos inspirar pessoas, precisamos de ter uma ideia louca. Não quer dizer que vamos amanhã, mas é um objetivo a longo prazo”.

“Trazer as pessoas de volta é um dos problemas mais flagrantes”, diz Pedro Machado. O investigador admite que ainda não temos a tecnologia para o fazer, “mas estamos perto”. “Não há nenhum impedimento de grande monta em termos de tecnologia.” E Pedro Machado está confiante que investimento não vai faltar. Pode é não ser público, da NASA ou da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), como refere Rui Agostinho. Quem está a fazer mais investimento nesta área é a SpaceX, seguido da Boeing.

Rui Agostinho lembra que conseguimos ir à Lua e voltar, mas a estratégia foi muito diferente da de fazer pousar um foguetão na superfície que depois pudesse regressar. A missão Apollo que pousou na Lua não enviou o módulo completo para o satélite, uma parte ficou em órbita. E mesmo o módulo que pouso na superfície da Lua, não regressou completo à nave de origem, deixou uma parte para trás e impulsionou um módulo mais pequeno até à órbita lunar.

Não é só o descolar da superfície de Marte que coloca desafios, primeiro é preciso fazer aterrar naves com sucesso, como referiu Zita Martins. “É que Marte é um cemitério de sondas. Como a atmosfera é muito rarefeita não há mecanismos de desaceleração. É um desafio de engenharia.” Foi o que aconteceu com o Schiaparelli, um robô da ESA que se esborrachou contra a superfície do planeta. Felizmente, este era apenas um teste, para afinar a tecnologia para quando se quiser fazer pousar uma sonda com sucesso e trazê-la de volta à Terra.

Toneladas de carga para as férias

Não se pode lançar um foguetão em direção a Marte em qualquer momento. O lançamento tem de ser feito de maneira a que o foguetão viaje o mínimo possível (e gaste o mínimo de combustível possível) para chegar ao planeta vermelho. Essa janela de oportunidade só acontece, sensivelmente, a cada 26 meses. Portanto, é preciso esperar uns largos meses para poder embarcar e outros tantos para voltar. Logo, é bom que não tenha nenhum assunto urgente para vir resolver à Terra, porque vai ter longos meses para observar a paisagem árida do planeta e assistir a magníficas tempestades de areia, enquanto espera pela boleia.

A duração da viagem não será, certamente, um problema para quem se aventure a ir a Marte. Mais difícil será conseguir enviar para o planeta toda a carga necessária (e trazer tudo de volta). Antes de mais, é preciso combustível para essas duas viagens (e isso também pesa). Mas concentremo-nos naquilo que não pode faltar às pessoas: alimentos, água e oxigénio para cerca de três anos. Como referência, temos as refeições dos astronautas na Estação Espacial Internacional: cerca de 830 gramas (já a contar com 120 gramas da embalagem) por refeição. A NASA calcula que “uma tripulação de quatro pessoas numa missão a Marte por três anos, em que só façam três refeições por dia, vai precisar de levar mais de 10 toneladas de comida”. E ainda nem entrámos nas contas da água — na EEI são 11 litros por pessoa, por dia —, do oxigénio, dos fatos ou de outros materiais que a tripulação precise. Ora o Falcon Heavy, o novo foguetão de Elon Musk, só tem capacidade para levar 16,8 toneladas de carga até Marte. Talvez não chegue.

Rui Agostinho diz que é o melhor que existe atualmente. No entanto está muito longe do foguetão Saturno V, que deu apoio ao programa Apollo e que permanece o foguetão mais poderoso (com maior impulsão) alguma vez usado. Este foguetão era capaz de enviar 140 toneladas para a órbita mais baixa da Terra (a mesma região onde viaja a EEI) — contra as 63,8 toneladas que o Falcon Heavy é capaz de transportar até essa região.

Para nos estabelecermos em Marte, é ainda preciso levar todo o material para construir os abrigos e os equipamentos científicos para montar uma estação de investigação — afinal, é esse o primeiro objetivo da conquista.

Ilustração da rota a seguir pela sonda InSight para Marte — NASA/JPL-Caltech

Como nos preparamos para ir a Marte?

O momento de colonização numa região terrestre mais parecido, em termos conceptuais, com o que pode acontecer em Marte é a permanência de investigadores nas estações científicas da Antártida. O local parecia inabitável, mas é possível manter equipas de investigadores durante largos meses no local. “Mas tens de estar psicologicamente preparado, porque vais passar vários meses isolado, com as mesmas pessoas”, avisou José Xavier, biólogo marinho da Universidade de Coimbra, aquando o lançamento do seu livro, em 2014. Tal como para as viagens para o espaço, é preciso escolher indivíduos que consigam lidar com a pressão, sejam capazes de resolver conflitos e que estejam preparados para resolver problemas médicos. “O hospital mais próximo é a mil quilómetros”, lembrou José Xavier.

Há também ensaios na Terra que pretendem simular as condições no espaço. Uma destas experiências decorreu no deserto de Omã e pretendia, tanto quanto possível, replicar algumas das condições que os astronautas vão enfrentar em Marte: como um fato espacial que pesa aproximadamente 50 quilos e simula a pressão sentida no planeta vermelho ou um atraso de 10 minutos nas comunicações. Deste projeto fez parte João Lousada, um astronauta português.

Mas não há melhor treino para se estar no espaço do que estar efetivamente no espaço. “E a Lua é já ali”, como lembra Rui Agostinho. A viagem até à Lua são apenas três dias para cada lado, o que permite não só chegar lá mais rápido, como também ter um regresso de urgência, se for necessário. Montar uma colónia na Lua permitiria testar a capacidade dos abrigos para albergar humanos para resistir à forte radiação que se faz sentir no satélite terrestre, avaliar como reagem o corpo humano e os equipamentos a forças gravíticas tão baixas ou perceber como se poderiam manter a energia e o oxigénio a longo prazo. “Ir à Lua é um teste para Marte.”

“Já vivemos na órbita mais baixa da Terra há 17 anos, a bordo da Estação Espacial Internacional, e estamos a preparar a primeira missão humana a Marte”, disse Piero Messina, da ESA, no Congresso Internacional de Astronáutica, em Adelaide, em 2017. “Pelo meio, acreditamos que há uma oportunidade de estabelecer uma presença permanente e sustentável na superfície da Lua.” O conceito de “Moon Village” (Aldeia na Lua) está aberto a qualquer Estado que esteja interessado em participar, numa perspetiva cooperativa como é a Estação Espacial Internacional, disse Jan Woerner, diretor-geral da ESA, num comunicado em 2016. Com base no conceito, foi criada uma associação não-governamental que pretende envolver governos, indústria, academia e público que pretendam explorar a Lua de forma sustentável.

Se nunca chegarmos a ir a Marte, de que vale tanto dinheiro gasto?

Com ou sem humanos em Marte, há sempre um retorno, diz Rui Agostinho: “Aumentar o conhecimento científico”. Mas para quem não é cientista e não faz planos de ir a Marte, isto pode saber a pouco.

“O desenvolvimento tecnológico é uma mais valia”, diz Pedro Machado. “Por cada euro que Portugal investe na Agência Espacial Europeia, recebe um retorno de dois euros. Para a França ou Alemanha, o investimento de um euro dá um retorno de cinco ou seis.”

"Por cada euro que Portugal investe na Agência Espacial Europeia, recebe um retorno de dois euros."
Pedro Machado, investigador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

Um dos exemplos da aplicação da tecnologia espacial na Terra é a missão Rosetta. O que é que pudemos aproveitar, além das questões científicas, com a exploração de um cometa? O contacto a longa distância — entre a Terra e a sonda Rosetta e entre a Rosetta e o módulo Philae — foram um verdadeiro desafio para as telecomunicações. O que se aprendeu com este projeto e a tecnologia desenvolvida podem ser aplicados aos telemóveis e às comunicações de longa distância. Ainda nos telemóveis, a tecnologia usada por estes equipamentos para captar imagens foi desenvolvida para os grandes telescópios.

Um dos projetos de preparação para estabelecer colónias no espaço é conseguir cultivar alguns alimentos, o que ajuda a reduzir a carga a enviar para o espaço. Mas, no espaço, ao contrário do que acontece na Terra, não há condições para fazer plantações no solo. O desenvolvimento da agricultura hidropónica (sem solo) pode ser importante para a produção de alimentos em Marte, mas essa aprendizagem pode também revelar-se essencial no nosso planeta, especialmente tendo em conta a explosão demográfica.

A produção de alimentos, a extração de água, a saúde dos astronautas e colonizadores e naves capazes de levar e trazer humanos estão entre os desafios dos próximos anos na exploração a Marte. Pode ser daqui a meia dúzia de anos, ou a 30, ou até mesmo a 100. O que parece não deixar grandes dúvidas é que vai acontecer. Porquê? Porque podemos.

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