Spirit e Opportunity: os rovers gêmeos que deveriam durar 90 dias e duraram anos em Marte

Poucas missões espaciais superaram tão amplamente as próprias expectativas quanto a Mars Exploration Rover (MER), da NASA. Os dois robôs gêmeos da missão, batizados Spirit e Opportunity, pousaram em Marte em janeiro de 2004 com uma missão planejada para durar apenas 90 dias marcianos (sóis) — o tempo que a equipe da NASA imaginava que levaria para a poeira marciana cobrir os painéis solares o suficiente para acabar com a energia dos robôs. Na prática, Spirit funcionou por mais de seis anos e Opportunity por quase quinze, um dos maiores exemplos de engenharia superando previsões na história da exploração espacial.

Este artigo é dedicado aos dois rovers; para o contexto mais amplo das missões a Marte que vieram antes e depois deles, veja Missões a Marte: de Mariner a Phoenix e Viking, e para o que os dois robôs encontraram sobre água e possível vida antiga, veja Água e vida em Marte: o que sabemos.

Dois robôs, dois lados opostos do planeta

Spirit e Opportunity eram idênticos: cada um media cerca de 1,5 m de altura, 2,3 m de largura e 1,6 m de comprimento, com seis rodas independentes movidas a energia solar, velocidade média de cerca de 10 milímetros por segundo e máxima de 50 mm/s — ou seja, robôs deliberadamente lentos, projetados para andar com cautela e parar com frequência para fotografar e analisar o terreno à frente.

A ideia de mandar dois rovers, em vez de um, era simples: dobrar a chance de sucesso científico e permitir explorar dois ambientes geológicos diferentes ao mesmo tempo, em lados opostos do planeta. Spirit pousou em 4 de janeiro de 2004 na cratera Gusev, uma grande depressão que os cientistas suspeitavam ser o leito de um antigo lago, alimentado por um vale de drenagem visível em imagens orbitais. Opportunity pousou três semanas depois, em 25 de janeiro de 2004 (horário local dos Estados Unidos; já 24 de janeiro em Marte), do lado quase exatamente oposto do planeta, no Meridiani Planum, uma planície escolhida por ter grandes concentrações de hematita, um mineral de ferro que na Terra costuma se formar na presença de água líquida.

A sorte dos dois começou diferente logo no pouso: Opportunity quicou para dentro de uma pequena cratera de cerca de 20 metros de diâmetro, batizada Eagle, e teve a rara felicidade de encontrar afloramentos de rocha em camadas bem expostos a poucos metros de distância, dando à equipe científica dados valiosos já nos primeiros dias de missão.

Spirit: da cratera Gusev à armadilha de areia

Ao contrário do que se esperava, Spirit não encontrou de imediato sedimentos claros de lago na cratera Gusev; a região perto do pouso era coberta principalmente por rochas vulcânicas. As evidências de água vieram depois, quando o rover escalou as colinas Columbia, próximas do ponto de pouso, e encontrou rochas ricas em minerais que só se formam com a presença de água, além de depósitos de sílica quase pura, um sinal forte de atividade hidrotermal no passado — o tipo de ambiente que, na Terra, costuma abrigar vida microbiana perto de fontes termais.

A sorte de Spirit mudou em maio de 2009, quando o rover ficou preso em uma armadilha de areia macia escondida sob uma crosta de solo aparentemente firme, perto de uma feição batizada Troy. A equipe da NASA passou meses tentando manobras delicadas para libertá-lo, sem sucesso — as rodas apenas afundavam mais fundo. Com o inverno marciano se aproximando e o rover impossibilitado de se inclinar para captar luz solar suficiente, Spirit perdeu energia e parou de se comunicar em março de 2010. A NASA continuou tentando reestabelecer contato por mais de um ano, e só declarou oficialmente encerrada a missão em maio de 2011 — informação mais recente: o Data Book usado como fonte deste artigo, publicado antes desse desfecho final, registra a data de 26 de janeiro de 2010 como quando a NASA teria encerrado as tentativas, mas o consenso mais divulgado é que os esforços de contato continuaram até maio de 2011; essa diferença está registrada em pendências, para conferência em fonte primária. De qualquer forma, quando parou de responder, Spirit já operava havia mais de seis anos — cerca de 25 vezes além da vida útil original de 90 sóis.

Opportunity: recorde de distância e quase quinze anos de trabalho

Opportunity teve uma trajetória mais tranquila e, no fim, muito mais longa. Logo na cratera Eagle, onde pousou, encontrou evidências diretas de que a região já foi coberta por água líquida rasa e salgada, na forma de pequenas esferas minerais que os cientistas apelidaram de "mirtilos marcianos" (hematita em concreções esféricas) e estruturas de acamamento cruzado nas rochas, típicas de sedimentos depositados por água em movimento.

Ao longo dos anos seguintes, o rover explorou crateras cada vez maiores: a cratera Endurance, depois a cratera Victoria, de 730 metros de diâmetro, estudando as paredes em camadas como quem lê páginas de um livro de história geológica. Em 2005, Opportunity também encontrou por acaso o "Heat Shield Rock", um pedaço de metal ao lado do escudo térmico descartado no pouso — na verdade, o primeiro meteorito de ferro-níquel identificado na superfície de outro planeta, e não uma peça da própria sonda como se pensou a princípio.

O objetivo final e mais ambicioso da missão foi a cratera Endeavour, com cerca de 22 km de diâmetro, muito maior que qualquer coisa visitada antes por Opportunity. O rover levou cerca de três anos para chegar até lá, cruzando um imenso campo de dunas, e passou os últimos anos de sua vida operacional explorando a borda dessa cratera gigantesca, encontrando argilominerais formados em água com pH neutro — um ambiente muito mais favorável à vida do que a água ácida sugerida por descobertas anteriores no mesmo planeta.

Opportunity encerrou a missão de forma abrupta: em junho de 2018, uma tempestade de poeira global cobriu boa parte de Marte, incluindo a região do rover, bloqueando a luz solar por semanas. A NASA perdeu contato em 10 de junho de 2018 e tentou reestabelecê-lo repetidamente ao longo dos meses seguintes, sem sucesso; a missão foi oficialmente declarada encerrada em 13 de fevereiro de 2019. Ao todo, Opportunity funcionou por quase 15 anos — cerca de 60 vezes a duração planejada — e percorreu, segundo estimativas divulgadas após o fim da missão, mais de 45 quilômetros de distância total, a maior já percorrida por um veículo robótico na superfície de outro corpo celeste.

Números e recordes

Pouca gente sabe

Os nomes Spirit e Opportunity vieram de um concurso estudantil nos Estados Unidos, vencido por uma menina de nove anos, Sofi Collis, nascida na Sibéria e adotada por uma família americana — ela escreveu, na redação que venceu o concurso, que antes de vir para os Estados Unidos dormia "debaixo de um céu cheio de estrelas" em um orfanato, sem muita "sorte" (spirit e opportunity, em inglês, também remetem a espírito e oportunidade). Os dois rovers também carregam, gravado em uma pequena placa, um pedaço de metal recuperado dos escombros das Torres Gêmeas do World Trade Center, transformado em parte do escudo contra abrasão das rodas, uma homenagem discreta aos ataques de 11 de setembro de 2001.

O que veio depois

Spirit e Opportunity abriram caminho, técnica e cientificamente, para a geração seguinte de rovers marcianos. O sistema de pouso por airbags que eles herdaram da Pathfinder foi substituído, no Curiosity (2012) e no Perseverance (2021), por um guindaste aéreo capaz de pousar veículos muito mais pesados com precisão maior — ambos, aliás, usam energia nuclear (geradores termoelétricos de radioisótopos) em vez de painéis solares, o que os livra do problema que matou os dois MER: poeira acumulada bloqueando a luz do Sol. Ainda assim, o recorde de longevidade de Opportunity — quase quinze anos de operação contínua em um ambiente hostil, movido só a energia solar — segue como um dos feitos mais admirados da exploração robótica do Sistema Solar.

Considerações finais

A missão dos rovers gêmeos é, em essência, uma história de robôs que se recusaram a parar: dois veículos com vida útil de três meses que, juntos, somaram mais de vinte anos de trabalho científico na superfície de outro planeta. Para a história completa das sondas que vieram antes e depois deles em Marte, veja Missões a Marte: de Mariner a Phoenix e Viking; para o que eles e outras missões descobriram sobre água e vida, veja Água e vida em Marte: o que sabemos.

Referências

• MOORE, Patrick; REES, Robin. Patrick Moore's Data Book of Astronomy. Cambridge: Cambridge University Press. Spirit e Opportunity, p. 141-142.