Missão japonesa quer trazer amostras de Fobos e resolver mistério das luas de Marte

O Japão prepara uma das missões mais ambiciosas da exploração espacial recente: pousar em Fobos, uma das luas de Marte, coletar amostras de sua superfície e trazer esse material de volta à Terra. A missão, chamada Martian Moons eXploration (MMX), é desenvolvida pela Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) em colaboração com agências e centros internacionais de pesquisa.

A aposta científica é grande porque Fobos e Deimos, as duas pequenas luas marcianas, seguem envolvidas em uma dúvida que atravessa mais de um século: elas são asteroides capturados pela gravidade de Marte ou nasceram dos restos de uma grande colisão ocorrida há bilhões de anos?

A resposta pode estar em pequenos grãos de poeira. Se a missão conseguir recuperar material da superfície de Fobos, os cientistas poderão analisar se ali existem fragmentos do próprio Marte antigo, lançados ao espaço após impactos violentos no passado remoto do planeta.

Por que Fobos intriga tanto os cientistas?

Fobos e Deimos são luas pequenas, escuras e irregulares. Por isso, elas não se encaixam perfeitamente em um único modelo de formação. A aparência lembra asteroides, mas a possibilidade de terem surgido a partir de uma colisão marciana também segue forte entre os pesquisadores.

A missão MMX foi desenhada justamente para enfrentar essa dúvida. A nave deve realizar observações remotas dos dois satélites, pousar em Fobos, coletar amostras e retornar com o material para análise em laboratórios terrestres.

Segundo Kentaro Yaji, responsável de divulgação pública do projeto MMX, a missão busca compreender não apenas as luas de Marte, mas a própria evolução do sistema marciano.

“A missão MMX tem como objetivo explorar a origem das luas marcianas e compreender melhor a evolução do sistema marciano”, afirma Kentaro Yaji.

Além da origem das luas, a missão também vai investigar a presença de minerais hidratados e compostos orgânicos. Se encontrados, esses materiais podem oferecer pistas sobre a distribuição da água no Sistema Solar primitivo e sobre quanto desse material chegou a planetas rochosos como Marte e Terra.

Fobos pode guardar fragmentos do Marte antigo

Uma das hipóteses mais importantes da missão é que Fobos funcione como uma espécie de cápsula do tempo. Se a lua se formou a partir dos detritos de um grande impacto contra Marte, sua superfície pode conter fragmentos do planeta vermelho de bilhões de anos atrás.

Para Kiyoshi Kuramoto, cientista supervisor do projeto MMX na Universidade de Hokkaido, essa possibilidade torna a missão ainda mais relevante.

“Se Fobos se formou a partir dos restos de um grande impacto contra Marte, é possível que obtenhamos fragmentos do Marte primitivo”, explica Kuramoto.

Esse ponto é decisivo porque boa parte do conhecimento atual sobre Marte vem de meteoritos marcianos encontrados na Terra. O problema é que esses meteoritos são rochas ígneas. Eles não preservam, portanto, materiais sedimentares capazes de registrar mudanças ambientais antigas, como minerais hidratados ou compostos orgânicos.

Kuramoto explica que materiais mais frágeis provavelmente não resistem ao processo violento de expulsão de Marte nem ao reingresso na atmosfera terrestre. Se a MMX conseguir trazer amostras desse tipo a partir de Fobos, os cientistas poderão acessar um arquivo geológico diferente do Marte antigo.

Pousar em Fobos é um desafio extremo

Chegar até Fobos já é uma operação complexa. Pousar ali, porém, é ainda mais difícil. A gravidade da lua marciana é inferior a um milésimo da gravidade da Terra. Isso significa que uma nave pode simplesmente ricochetear ao tocar a superfície.

Para enfrentar esse problema, os engenheiros da missão desenvolveram um sistema de pouso específico para ambientes de microgravidade. O trabalho incluiu testes em torres de queda livre, usadas para simular curtos períodos de ausência de gravidade e estudar a reação do regolito de Fobos ao contato com as pernas de pouso.

A partir desses testes, o projeto recebeu ajustes importantes. Entre eles estão estruturas amortecidas dentro das pernas de pouso e discos maiores na base, pensados para distribuir melhor a pressão sobre o solo.

A MMX também levará um pequeno veículo robótico chamado IDEFIX, desenvolvido em conjunto pelas agências espaciais francesa e alemã.

O rover terá a função de explorar a superfície de Fobos e analisar as propriedades físicas do regolito antes da coleta das amostras pela nave principal. A ideia é reduzir incertezas sobre o terreno e oferecer uma visão direta de um ambiente que, até agora, foi observado apenas a partir da órbita.

“Temos que desenhar o rover com base em hipóteses sobre como poderia ser o terreno”, explica Yaji. “Esperamos que ele nos proporcione a primeira imagem direta do estado real da superfície”.

Se a missão cumprir esse objetivo, IDEFIX será o primeiro rover da história a operar sobre uma lua de Marte.

Japão usa experiência das missões Hayabusa

A MMX se apoia na experiência japonesa com missões de retorno de amostras. Antes dela, as missões Hayabusa e Hayabusa2 trouxeram material dos asteroides Itokawa e Ryugu, consolidando o Japão como uma das referências mundiais nesse tipo de tecnologia.

Mesmo assim, a nova missão traz avanços importantes. O sistema de coleta terá um braço robótico e pernas de pouso dedicadas, com capacidade prevista para recolher até 10 gramas de material.

A cápsula de retorno também foi ampliada. Seu diâmetro passou de 40 para 60 centímetros, permitindo transportar um volume maior de amostras.

Outro ponto essencial é o controle de contaminação. A engenheira Haruna Sugahara, pesquisadora associada ao projeto, explica que esse cuidado começa ainda na fase de desenho da nave. Os materiais são escolhidos para reduzir contaminantes, os componentes são montados em salas limpas e passam por processos de limpeza de alta precisão.

Mesmo antes do lançamento, os dispositivos de amostragem são desmontados novamente para uma última limpeza e purgados com nitrogênio, a fim de evitar contato com materiais terrestres.

Missão reúne Japão, Europa e Estados Unidos

A MMX também é uma missão internacional. Participam instituições do Japão, da Europa e dos Estados Unidos, incluindo CNES, DLR e NASA.

A coordenação desse esforço ficou ainda mais difícil porque o desenvolvimento da missão coincidiu com o início da pandemia de Covid-19, em 2020. Ainda assim, o projeto avançou com apoio de ferramentas de trabalho remoto.

“Nosso objetivo sempre foi avançar juntos, apesar das diferenças culturais, linguísticas e técnicas”, lembra Yaji. “As reuniões presenciais se tornaram muito difíceis, mas conseguimos continuar utilizando ferramentas de trabalho remoto”.

Fobos pode ajudar futuras missões humanas a Marte

Além da ciência sobre a origem das luas marcianas, a missão também tem impacto potencial na futura exploração humana de Marte. Fobos é considerado há anos um possível ponto de apoio para missões tripuladas ao planeta vermelho.

Sua baixa gravidade poderia facilitar operações logísticas, enquanto sua órbita permitiria observar Marte a partir de uma posição estratégica.

A nave MMX também levará o instrumento Interplanetary Radiation Environment Monitor (IREM), responsável por medir o ambiente de radiação nas proximidades de Marte. Esses dados serão importantes para avaliar os riscos que uma tripulação humana enfrentaria naquela região do espaço.

Poucos gramas podem mudar teorias sobre Marte

A missão busca trazer apenas um pequeno volume de material, mas esse material pode carregar informações de enorme valor científico.

Kuramoto reconhece que até um resultado inesperado poderia transformar os objetivos da pesquisa. Um exemplo seria descobrir que Fobos é muito mais jovem do que se acredita hoje, com idade na faixa de apenas 100 milhões de anos.

Se isso fosse confirmado, significaria que luas podem se formar no Sistema Solar muito mais recentemente do que indicam os modelos atuais. Esse cenário obrigaria os cientistas a rever teorias sobre a evolução de Marte e de outros planetas.

Por enquanto, o objetivo é claro: trazer à Terra um pequeno punhado de poeira de Fobos. Pode parecer pouco. Mas, na exploração espacial, grandes descobertas muitas vezes começam com apenas alguns gramas de material.

Mais informações institucionais sobre a missão também estão reunidas na página oficial da Martian Moons eXploration, da JAXA, e no perfil acadêmico de Kiyoshi Kuramoto.