A espaçonave Psyche da NASA completou um sobrevôo altamente bem-sucedido por Marte, dando à missão um impulso gravitacional cuidadosamente planejado, ao mesmo tempo que produziu dados científicos valiosos. Os investigadores estão agora a examinar essas observações enquanto se preparam para a chegada da sonda ao asteróide Psyche em 2029.
No dia 15 de maio, a espaçonave passou por Marte e usou a gravidade do planeta para aumentar sua velocidade e fazer um leve ajuste em sua trajetória. A manobra colocou Psyche na trajetória necessária para atingir seu alvo rico em metal no cinturão principal de asteróides.
O encontro também ofereceu aos cientistas da missão uma rara oportunidade de testar os instrumentos da nave espacial em torno de um planeta bem estudado. Marte serviu como alvo de prática para as ferramentas que eventualmente investigarão Psique. Os dados devolvidos após o sobrevôo mostraram que os instrumentos funcionaram conforme o esperado e correspondiam ao conhecimento estabelecido sobre Marte, ao mesmo tempo que acrescentaram várias observações úteis da posição de observação incomum da sonda.
“As equipes de imageadores, magnetômetros e espectrômetros de raios gama e nêutrons da missão trabalharam horas extras para aproveitar ao máximo este encontro planetário, e todos os instrumentos produziram ótimos resultados”, disse Lindy Elkins-Tanton, investigadora principal de Psyche na Universidade da Califórnia, Berkeley. “Não prevíamos grandes descobertas, dada a extensão do estudo do planeta, mas complementámos a ciência de Marte com os dados que recolhemos através da perspectiva única de Psyche.”
Psique detecta nêutrons de Marte
O espectrômetro de raios gama e nêutrons recebeu um teste importante durante o sobrevoo. No asteroide Psyche, o instrumento ajudará os cientistas a identificar os elementos químicos presentes no material da superfície do objeto.
Quando raios cósmicos de alta energia atingem um corpo planetário, eles transferem energia para elementos na superfície. Esses elementos podem então liberar nêutrons e raios gama em diferentes níveis de energia. Ao medir esses sinais e compará-los com assinaturas elementares conhecidas, os investigadores podem determinar do que é feito um mundo.
Psyche passou por Marte a uma altitude de 2.864 milhas (4.609 quilômetros). Essa distância era demasiado grande para o instrumento detectar raios gama vindos do planeta, mas os cientistas acreditavam que ainda poderia registar neutrões que escapavam da superfície e atmosfera marcianas.
“Na época da maior aproximação de Marte, o espectrômetro de nêutrons detectou um aumento na taxa de contagem próximo ao que prevíamos. Foi muito gratificante ver”, disse David Lawrence, líder científico do espectrômetro de Psyche no Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins em Laurel, Maryland. “Como esperado, não detectamos raios gama de Marte, mas testamos o instrumento e ele teve um desempenho excelente.”
Medindo o ambiente magnético de Marte
O magnetômetro de Psyche está em operação desde o lançamento da espaçonave em 2023. Seu principal objetivo é estudar o campo magnético do asteróide Psyche e ajudar os pesquisadores a investigar se o objeto poderia ser o núcleo metálico exposto de um planetesimal, um dos primeiros blocos de construção de um planeta rochoso.
Durante o cruzeiro, o magnetômetro monitorou continuamente o campo magnético transportado pelo vento solar. Também registrou perturbações causadas por ejeções ocasionais de massa coronal que passavam sobre a espaçonave. O sobrevoo de Marte, no entanto, marcou a primeira vez que o instrumento mediu a assinatura magnética de um corpo celeste.
“À medida que a sonda passou perto de Marte, o magnetómetro detectou um intenso aumento no campo magnético correspondente à região de choque, onde o vento solar atinge o campo magnético do planeta,” disse Ben Weiss, investigador principal adjunto de Psyche e líder da investigação de magnetometria no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge. “Este esforço de calibração sobrevôo validou o desempenho do instrumento em condições dinâmicas, ao mesmo tempo que revelou a fascinante física do magnetismo planetário.”
Imagens raras do planeta vermelho
O gerador de imagens multiespectral de Psyche começou a enviar imagens de Marte no início de maio e continuou a observar o planeta durante todo o sobrevôo. O instrumento consiste em duas câmeras idênticas projetadas para fotografar o asteroide Psique em múltiplos comprimentos de onda de luz.
Como a sonda se aproximou de Marte num ângulo de fase elevado, o planeta apareceu pela primeira vez como um crescente estreito e brilhante. A dispersão da luz solar pela atmosfera marciana ajudou a criar esta vista impressionante.
À medida que Psyche se aproximava, as câmaras registaram características detalhadas na superfície, incluindo crateras em forma de vento, a calota polar sul e a grande cratera Huygens, de anéis duplos. A sequência completa de um mês foi montada num vídeo de lapso de tempo que mostra a aproximação e a partida da nave espacial. (Veja link para vídeo após o final do artigo.)
“O gerador de imagens teve um desempenho brilhante, fornecendo algumas imagens raramente vistas do Planeta Vermelho”, disse Jim Bell, líder do instrumento de imageamento Psyche na Universidade Estadual do Arizona, em Tempe. “Além da beleza óbvia das fotos, também fomos capazes de testar completamente a sua calibração e sensibilidade à luz dispersa, incluindo a identificação das luas marcianas Fobos e Deimos de muito longe, como parte de uma prática para a busca por satélite que usaremos no asteroide Psique para procurar por pequenas luas lá.”
As detecções distantes de Fobos e Deimos serviram de ensaio para a futura busca da missão por pequenas luas em torno do asteróide Psyche.
Comparando as imagens de Marte de Psyche com outras missões
Para avaliar e calibrar o gerador de imagens, os investigadores estão a comparar as observações do sobrevôo de Psyche com dados recolhidos por outras naves espaciais e rovers em Marte.
Essas fontes incluem o Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, o orbitador Mars Odyssey de 2001 e os rovers Curiosity e Perseverance, juntamente com o Mars Express e o ExoMars Trace Gas Orbiter da ESA (Agência Espacial Europeia), e o Hope Orbiter da Missão de Marte dos Emirados Árabes Unidos.
Estas comparações ajudarão a equipa a compreender melhor o desempenho das câmaras antes de Psyche começar a estudar o seu alvo, muito menos familiar, asteróide.
A caminho do asteróide Psyche em 2029
Após o sucesso da assistência gravitacional, a sonda está agora a viajar diretamente em direção ao asteroide Psyche, que orbita na principal cintura de asteroides entre Marte e Júpiter.
“Essa assistência gravitacional levou anos para ser criada e a equipe de navegação acertou em cheio – Psyche passou por Marte exatamente na trajetória que precisávamos para nos colocar no caminho do encontro com o asteróide no verão de 2029”, disse Bob Mase, gerente de projeto de Psyche no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “A espaçonave está em ótimo estado e estamos dentro do cronograma para retomar o impulso sustentado com o sistema de propulsão solar-elétrico ainda neste outono.”
