Missões a Marte: de Mariner a Phoenix e Viking, a história das sondas que mudaram o Planeta Vermelho

Marte é, de longe, o planeta mais visitado por sondas robóticas depois da Lua. Desde o início dos anos 1960, mais de quarenta missões já tentaram chegar até lá — orbitadores, pousadores, rovers e até um pequeno helicóptero — e menos da metade teve sucesso completo. É um histórico que rendeu ao planeta o apelido informal de "cemitério de sondas", mas também uma sequência de descobertas que transformou Marte de um ponto vermelho no céu em um mundo com história geológica própria, rios secos, calotas polares e, hoje, a melhor chance de vida passada fora da Terra no Sistema Solar.

Este artigo cobre a história das primeiras décadas de exploração marciana, dos sobrevoos pioneiros da Mariner aos pousos de Viking, Pathfinder e Phoenix, incluindo os fracassos mais conhecidos. Os rovers gêmeos Spirit e Opportunity, que mereceram destaque próprio, estão detalhados no artigo Spirit e Opportunity: os rovers que superaram as previsões, e a discussão sobre água e possíveis sinais de vida está em Água e vida em Marte: o que sabemos.

Os primeiros sobrevoos: acertando o alvo à distância

A corrida a Marte começou mal para os dois lados da Guerra Fria. A sonda soviética Mars 1, lançada em 1º de novembro de 1962, perdeu contato com a Terra antes de chegar perto do planeta. Foi a primeira de uma longa lista de tentativas soviéticas frustradas — ao longo dos anos 1960 e 1970, a URSS lançou mais de uma dezena de sondas para Marte, e a grande maioria falhou total ou parcialmente, por problemas de lançamento, de comunicação ou de pouso.

O primeiro sucesso coube aos Estados Unidos: a Mariner 4 sobrevoou Marte em 14 de julho de 1965 e enviou 21 imagens de baixa resolução, as primeiras fotos de perto já feitas de outro planeta. As imagens mostravam uma superfície craterizada, parecida com a da Lua — uma decepção para quem esperava encontrar sinais de vegetação ou de canais artificiais, ideia que circulava desde o século 19. As Mariner 6 e 7, em 1969, confirmaram esse retrato árido em novos sobrevoos.

A virada veio com a Mariner 9, em 1971: foi a primeira sonda da história a entrar em órbita de outro planeta, não apenas sobrevoá-lo. Ela chegou em plena tempestade de poeira global que encobria Marte, esperou a poeira baixar e depois fotografou o planeta inteiro, revelando um mundo muito mais interessante do que a Mariner 4 sugeria: o vulcão Olympus Mons, o maior do Sistema Solar; o sistema de cânions Valles Marineris, grande o bastante para cruzar os Estados Unidos de costa a costa; e, mais surpreendente, o que pareciam ser leitos secos de rios e vales esculpidos por água corrente em um passado distante. Ao todo, a Mariner 9 enviou mais de 7.000 imagens antes de encerrar a missão.

Viking: dois orbitadores, dois pousadores e a primeira busca por vida

O programa Viking, da NASA, foi o primeiro a colocar uma sonda funcional na superfície de Marte e a primeira grande tentativa de buscar vida ali diretamente. Consistiu em duas naves idênticas, cada uma com um orbitador e um módulo de pouso.

A Viking 1 foi lançada em 20 de agosto de 1975, entrou em órbita marciana em 19 de junho de 1976 e pousou em Chryse Planitia em 20 de julho de 1976 — data escolhida simbolicamente para coincidir com o sétimo aniversário do pouso da Apollo 11 na Lua. A Viking 2 seguiu poucas semanas depois: lançada em 9 de setembro de 1975, entrou em órbita em 7 de agosto de 1976 e pousou em Utopia Planitia em 3 de setembro do mesmo ano.

Os dois orbitadores mapearam o planeta quase por completo, enviando mais de 50 mil imagens ao todo e sobrevoando as duas luas marcianas, Fobos e Deimos. A Viking 1 permaneceu operacional até 7 de agosto de 1980, e a Viking 2 até 12 de abril de 1980 — vidas úteis muito além do planejado.

Já os módulos de pouso levavam um pequeno laboratório para testar diretamente o solo marciano em busca de sinais de atividade biológica: três experimentos diferentes aqueciam ou umedeciam amostras de solo e mediam a liberação de gases que indicariam metabolismo microbiano. Um dos experimentos, de fato, produziu um resultado positivo inicial que intrigou os cientistas por anos, mas a interpretação hoje aceita é que se tratava de uma reação química do solo marciano, rico em compostos oxidantes, e não de atividade biológica. Nenhum composto orgânico complexo foi detectado pelos instrumentos da época — um resultado que só seria revisto décadas depois, quando instrumentos mais sensíveis a bordo do rover Curiosity finalmente confirmaram a presença de moléculas orgânicas no solo marciano (veja mais em Água e vida em Marte). Em agosto de 1979, a Viking 2 fotografou uma fina camada de geada de água na superfície ao seu redor, uma das primeiras evidências diretas de água congelada acessível perto da superfície.

Fracassos famosos: os anos 1990 e o erro que virou lição de engenharia

Depois do sucesso de Viking, Marte passou quase 20 anos sem uma missão bem-sucedida — um intervalo marcado por fracassos dos dois lados. A soviética/russa Mars 3, em 1971, conseguiu pousar suavemente, mas transmitiu por apenas 20 segundos antes de silenciar, provavelmente vítima da mesma tempestade de poeira que atrapalhou a Mariner 9. Décadas depois, a russa Mars 96 caiu de volta na Terra logo após o lançamento, despencando no oceano Pacífico e na Bolívia em 1996, e a japonesa Nozomi, lançada em 1998, teve problemas de combustível e foi abandonada em 2003, sem nunca entrar em órbita marciana.

Do lado americano, a NASA teve dois fracassos seguidos e particularmente constrangedores em 1999. A Mars Climate Orbiter se perdeu porque uma equipe de engenharia trabalhava com unidades do sistema métrico e outra com unidades imperiais (libras-força), sem que a diferença fosse percebida a tempo: a nave entrou na atmosfera marciana numa altitude 80 a 90 km mais baixa do que o planejado e se desintegrou. O erro custou cerca de 125 milhões de dólares e se tornou um caso clássico, citado até hoje em cursos de engenharia, sobre a importância de padronizar unidades de medida entre equipes. Semanas depois, a Mars Polar Lander também se perdeu, provavelmente por um erro de software que desligou os motores de pouso cedo demais.

Entre os fracassos e os sucessos, a Mars Global Surveyor, lançada em novembro de 1996 e em órbita a partir de setembro de 1997, foi um triunfo silencioso: mapeou o planeta em alta resolução por quase dez anos, enviou mais de 300 mil imagens e encontrou os primeiros indícios fotográficos de que a água líquida poderia ter escorrido na superfície marciana em épocas relativamente recentes, não apenas nos primeiros bilhões de anos do planeta.

Pathfinder: airbags, um robozinho e a internet descobrindo Marte

A Mars Pathfinder marcou uma virada na forma de pousar em Marte — e na forma como o público acompanhava a exploração espacial. Lançada em 4 de dezembro de 1996, ela chegou ao planeta em 4 de julho de 1997, Dia da Independência dos Estados Unidos, e pousou usando um método até então nunca tentado com sucesso: em vez de retrofoguetes até o solo, a cápsula foi envolvida por um conjunto de airbags infláveis e literalmente quicou pela superfície, entre 15 e 17 vezes, antes de parar e se abrir como uma flor.

A bordo estava o pequeno rover Sojourner, com cerca de 65 cm de comprimento e 10 kg, o primeiro veículo robótico a rodar sobre a superfície de Marte. Em cerca de três meses de operação, ele percorreu perto de 100 metros ao redor do módulo principal — batizado Sagan Memorial Station, em homenagem ao astrônomo e divulgador científico Carl Sagan —, fez 16 análises químicas de rochas e solo e enviou cerca de 550 imagens. Foi uma missão modesta em distância, mas enorme em impacto: o site da NASA que acompanhava a Pathfinder recebeu, à época, um volume de acessos recorde para a internet ainda incipiente de 1997, e o sucesso do pouso com airbags abriu caminho para o mesmo método ser usado, anos depois, pelos rovers gêmeos Spirit e Opportunity.

Depois de Pathfinder: Odyssey, Mars Express e Phoenix

Em 2001, a Mars Odyssey entrou em órbita e começou um mapeamento que ainda continua décadas depois, tornando-se a sonda mais duradoura já enviada a Marte; seu nome foi escolhido em homenagem ao escritor Arthur C. Clarke e ao filme 2001: Uma Odisseia no Espaço. Ela detectou grandes quantidades de hidrogênio no subsolo marciano, interpretado como sinal de gelo de água logo abaixo da superfície, e ainda hoje serve de retransmissora de dados para os rovers em atividade.

Em 2003, a Agência Espacial Europeia lançou sua primeira missão própria a Marte, a Mars Express, que segue em órbita até hoje mapeando o planeta e sua atmosfera. Ela levava um pequeno módulo de pouso britânico, a Beagle 2, que se separou corretamente da nave-mãe mas nunca estabeleceu contato após o pouso, em dezembro de 2003, e foi dada como perdida — o mistério só foi parcialmente resolvido anos depois, quando imagens da sonda americana Mars Reconnaissance Orbiter localizaram a Beagle 2 intacta na superfície, com os painéis solares apenas parcialmente abertos, o que provavelmente bloqueou a antena de comunicação.

Fechando o período coberto por este artigo, a Phoenix pousou perto do polo norte marciano em 25 de maio de 2008, em uma região de solo gelado, e confirmou diretamente a presença de gelo de água ao escavar o solo com seu braço robótico — em poucos dias, pequenos blocos brancos expostos pela escavação sumiram, evaporados diretamente para a atmosfera. A Phoenix também detectou perclorato no solo marciano, um sal que reduz o ponto de congelamento da água e que, anos depois, viraria peça importante na discussão sobre a possível existência de água líquida salobra sazonal em Marte.

Números e recordes

O que veio depois: de Curiosity a Perseverance

Os livros que serviram de base para este artigo foram escritos até meados dos anos 2000, então param por volta da Phoenix e das primeiras missões dos anos 2000. Nos anos seguintes, a exploração de Marte se intensificou muito, com destaque para:

• O rover Curiosity (missão Mars Science Laboratory), pousado em agosto de 2012 na cratera Gale usando um sistema inédito de guindaste aéreo (sky crane). Maior e mais sofisticado que os MER, ele confirmou que a cratera Gale já foi um lago habitável no passado e detectou moléculas orgânicas complexas no solo marciano, além de variações sazonais na concentração de metano na atmosfera — um mistério ainda em aberto, porque metano pode ter origem geológica ou biológica.
• A sonda MAVEN, também de 2013/2014, que estuda como Marte perdeu a maior parte de sua atmosfera original para o espaço ao longo de bilhões de anos, um processo ligado ao fim do campo magnético global do planeta.
• O pousador InSight (2018), dedicado a estudar o interior de Marte com um sismômetro, que detectou centenas de "martemotos" e ajudou a mapear a estrutura interna do planeta antes de encerrar a missão em 2022, quando poeira acumulada nos painéis solares deixou a sonda sem energia.
• O rover Perseverance e o minúsculo helicóptero Ingenuity, pousados em fevereiro de 2021 na cratera Jezero, um antigo delta de rio. O Perseverance coleta e guarda amostras de rocha em tubos lacrados, pensados para serem trazidos à Terra por uma futura missão de retorno de amostras — um programa conjunto NASA/ESA cujo cronograma e orçamento passaram por revisões importantes nos últimos anos, então seu formato final ainda estava em definição na época deste texto. O Ingenuity, por sua vez, foi o primeiro veículo a fazer um voo motorizado controlado na atmosfera de outro planeta, muito mais rarefeita que a da Terra, e voou dezenas de vezes além do previsto antes de sofrer danos em um pouso e encerrar a missão em 2024.
• A chegada de novos países ao clube marciano: a sonda Hope (Al-Amal), dos Emirados Árabes Unidos, entrou em órbita em fevereiro de 2021 para estudar a atmosfera e o clima marciano; a missão chinesa Tianwen-1, também de 2021, colocou o rover Zhurong na superfície, tornando a China o segundo país, depois dos Estados Unidos, a pousar e operar um rover com sucesso em Marte. Antes disso, a sonda indiana Mangalyaan (Mars Orbiter Mission), lançada em 2013, já havia feito da Índia o primeiro país a chegar a Marte na primeira tentativa.

Esse ritmo mais acelerado de missões, com mais países e mais parcerias público-privadas envolvidas, é uma diferença marcante em relação ao período coberto pelos livros de referência deste artigo, quando a exploração de Marte era dominada quase exclusivamente por Estados Unidos e União Soviética/Rússia.

Considerações finais

A história das missões a Marte é, em boa medida, a história de aprender com os erros: cada fracasso, do silêncio da Mars 3 ao erro de unidades da Climate Orbiter, deixou lições que tornaram as missões seguintes mais confiáveis. Hoje, Marte tem múltiplas sondas em órbita simultânea, dois rovers ativos na superfície e um histórico de mais de sessenta anos que passou de simples sobrevoos a planos concretos de trazer pedaços do planeta de volta à Terra. Para a busca por água e por sinais de vida, veja o artigo Água e vida em Marte: o que sabemos; para a história específica dos rovers gêmeos Spirit e Opportunity, veja Spirit e Opportunity: os rovers que superaram as previsões.

Referências

• MOORE, Patrick; REES, Robin. Patrick Moore's Data Book of Astronomy. Cambridge: Cambridge University Press. Missões a Marte, p. 132-134, 138-143.
• MOORE, Patrick (ed.). Astronomy Encyclopedia. Londres: Philip's. Verbetes sobre Mariner e sondas a Marte, p. 254-258.
• MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas. Dicionário Enciclopédico de Astronomia e Astronáutica. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1987. Verbete "Viking", p. 882-884.