A roda dianteira direita do Spirit parou de girar em 13 de março de 2006, mais de dois anos depois que o veículo espacial chegou a Marte. Os engenheiros acionaram o carro nas outras cinco rodas, principalmente em ré, e puxaram a roda defeituosa para o chão.
Esse compromisso custa velocidade e dificulta a superação de declives. Isso fez da roda estacionária uma ferramenta de escavação mal projetada. No final de março de 2007, enquanto o Spirit viajava ao longo do planalto vulcânico chamado Home Plate, na cratera Gusev, a roda cortou um solo incomumente brilhante. Medições subsequentes mostram que um alvo contém cerca de 90% de sílica.
A exposição foi acidental. A sua deteção exigiu vários instrumentos, semanas de trabalho de acompanhamento e um argumento geológico que permanece válido: a sílica regista um antigo ambiente hidrotermal, talvez uma fonte termal ou uma saída de vapor vulcânica, mas não determina por si só qual o processo que produziu o depósito.
A roda dianteira direita falhou após dois anos
O Spirit pousou em 4 de janeiro de 2004 para uma missão que durou 90 dias marcianos. Quando o seu motor dianteiro direito falhou no Sol 779, o rover já tinha percorrido mais de 6,8 km e operado quase nove vezes durante a sua vida útil original na superfície.
A falha apareceu como um circuito elétrico aberto no atuador da tração das rodas. A roda ainda pode ser direcionada, mas o motor não consegue mais girá-la. Experimentos com um rover duplicado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA levaram a equipe de operações a uma manobra de cinco rodas que normalmente manteria o Spirit em seu caminho até seu destino.
Arrastar a roda estacionária era geralmente mais fácil do que empurrar o solo frontal. A câmera traseira para evitar perigos do Spirit permite que o rover avalie o terreno naquela direção, embora cada viagem exija um planejamento cuidadoso. O solo macio, a derrapagem das rodas e a necessidade de chegar às encostas de girassol no inverno estreitaram as rotas disponíveis.
UM Atualização da missão JPL de abril de 2006 relatou que após a falha o Spirit já havia percorrido cerca de 80 metros nas cinco rodas motrizes.
O veículo espacial não se movia mais graciosamente, mas se movia.
A roda abriu uma trincheira brilhante ao lado da base
Cerca de um ano depois, o Spirit estava trabalhando no East Valley próximo ao Home Plate, uma formação em camadas interpretada como material ígneo. À medida que o veículo espacial atravessa a área, a roda travada abre caminho através de solo solto e rochas fracas.
Um patch em dificuldades foi chamado não oficialmente de Gertrude Weiss em homenagem a uma jogadora da All-American Girls Professional Baseball League. Chaka o lançou no final de março de 2007. A pista recém-inaugurada tinha cerca de 20 cm de largura e era muito mais brilhante que a superfície avermelhada ao seu redor.
Solo brilhante não era automaticamente incomum. O espírito descobriu outros depósitos pálidos contendo sais ricos em enxofre. Esta mancha é diferente porque o minúsculo espectrómetro de emissão térmica do rover registou uma forte assinatura de sílica e pouco enxofre.
A equipe aproximou o Spirit o suficiente para colocar um espectrômetro de raios X de partículas alfa acima do solo. De acordo com Imagens da NASA e registros de instrumentosMedições de 1.189 e 1.190 sóis em maio de 2007 retornaram uma composição de cerca de 90% de sílica. Numa análise subsequente revista por pares, o Cometa Kenosha mediu 90,1 por cento de dióxido de silício por peso alvo específico.
Não era poeira marciana comum com uma fina camada de sílica.
Vários instrumentos identificaram sílica opalina hidratada
A sílica é o principal constituinte químico do dióxido de silício, quartzo e vidros de janela. O elemento do espírito não era quartzo detectável. Seu espectro infravermelho era consistente com a sílica opalina, uma forma não cristalina que pode conter água ligada.
UM papel em 2008 ciênciaSteve Squires e colegas relataram sílica opalina em solos de tons claros e na rocha ao redor da base. Algumas superfícies rochosas expostas quando a roda é quebrada contêm cerca de 63 a 72 por cento de sílica. Os autores consideraram essas medições um limite inferior porque o solo marciano contaminou a visão do instrumento.
Para o alvo de solo solto mais rico, a correção para aproximadamente 30% de contaminação implica uma composição subjacente próxima de 98% de dióxido de silício. As conclusões não se baseiam numa única leitura. Espectroscopia térmica infravermelha, química elementar, imagem microscópica e medições Mössbauer sensíveis ao ferro, todas apoiam a identificação.
O contexto geológico é tão importante quanto a densidade. Os depósitos consistem em rochas vulcânicas e materiais próximos ricos em sulfato que foram alterados pela água.
Fontes termais e saídas de vapor produzem sílica de maneira diferente
Na Terra, a sílica opalina condensada pode se formar por meio de múltiplas rotas hidrotérmicas. As águas subterrâneas quentes, neutras ou alcalinas, dissolvem a sílica das rochas subterrâneas. Quando essa água atinge a superfície, esfria e evapora, a sílica pode precipitar como depósitos de sinterização ao redor de nascentes ou gêiseres.
Uma fumarola sugere outro caminho. O vapor de água e os gases vulcânicos ácidos condensam-se em torno da saída de vapor, criando um fluido de baixo pH que ataca o basalto. Muitos dos elementos são transportados quando concentrados com a sílica relativamente insolúvel, minerais que contêm titânio.
2008 ciência O artigo considera ambos os processos. O enriquecimento de titânio e cromo, com sulfato hidratado próximo, levou os autores a favorecer a alteração ácido-sulfato em pH baixo. Eles também escreveram que a química não determinava exclusivamente o pH dos líquidos. Se o material dissolvido se afastar de sua fonte antes da precipitação, uma fonte de sinterização de fonte termal permanece plausível.
“Fontes termais ou saída de vapor”, portanto, nomeia duas vias químicas distintas, e não duas descrições intercambiáveis do mesmo ambiente.
Trabalhos posteriores reforçam a interpretação das fontes termais
A Spirit também fotografou afloramentos de sílica nodulares e semelhantes a dedos perto da base. Em 2016, Steven Ruff e Jack Farmer compararam essa textura a depósitos em um canal ativo de fontes termais e gêiseres em El Tatio, no norte do Chile.
deles Em estudos de acesso aberto Comunicação da natureza É descrita a semelhança no tamanho e formato das estruturas de sílica com os espectros infravermelhos dominados por crostas de sal. A comparação reforçou a possibilidade de que pelo menos algum material da placa base tenha se formado como sinter de sílica depositado por água quente.
As estruturas El Tatio incluem características moldadas por processos microbianos e não biológicos. Ruff e Farmer descreveram as formas marcianas como potenciais bioassinaturas, e não como evidências dos fósseis encontrados pelo Spirit. O artigo deles claramente deixou a estrutura inorgânica completamente aberta.
A Spirit não carregava o equipamento necessário para resolver essa questão, e o rover não conseguiu guardar uma amostra para trabalho de laboratório na Terra.
Uma falha mecânica criou acesso científico
A roda morta não produziu sílica. Isto removeu o revestimento superficial que mantinha alguns dos depósitos fora da vista e quebrou o material fraco para expor fácies frescas. Assim que o rastro tênue apareceu, a equipe científica reconheceu um espectro incomum e mudou o plano de trabalho do Spirit para examiná-lo mais de perto.
A descoberta não foi resultado de pura sorte ou de um artifício que seguiu uma lista de alvos pré-determinada. Uma falha mecânica criou acesso. Observações repetidas transformaram esse acesso em evidência.
A sílica não prova que um lago já ocupou a cratera Gusev, e não prova que alguma coisa viveu lá. Ele registra a interação da água com o material vulcânico em condições hidrotermais, um ambiente que pode sustentar micróbios e preservar seus vestígios na Terra.
O Spirit continuou a operar até que a comunicação cessou em Março de 2010. A sua roda avariada continuou a ser uma limitação de mobilidade, mas a trincheira que abriu junto à base deu ao veículo espacial um dos registos mais limpos em águas antigas.
