Robôs podem buscar vida nos oceanos do Sistema Solar
Futuras missões poderiam revelar se os mundos oceânicos são habitáveis e, se for o caso, quais tipos de vida poderiam existir abaixo do gelo
Os mundos oceânicos em nosso Sistema Solar são lugares atrativos para se buscar vida além da Terra.
Cientistas acreditam que sob uma camada espessa e gelada, a lua de Júpiter, chamada Europa, e as luas de Saturno, Titã e Encélado, provavelmente abrigam oceanos. Na Terra, os oceanos estão repletos de vida, mas será que o mesmo cenário é possível nessas luas geladas?
Futuras missões poderiam revelar se os mundos oceânicos são habitáveis e, se for o caso, quais tipos de vida poderiam existir abaixo do gelo. Sondas como a Europa Clipper, da Nasa, e a Jupiter Icy Moons Explorer, da Agência Espacial Europeia, sobrevoarão próximo a Europa nesta década, e um drone do tamanho de um rover chamado Dragonfly, da Nasa, será lançado em 2027 para chegar a Titã na década de 2030.
Os cientistas autores da pesquisa decenal planetária de 2022 recomendaram o envio da missão Orbilander para Encélado, que orbitaria e pousaria na pequena lua de Saturno na década de 2050.
No entanto, explorar os terrenos desafiadores, bem como os próprios oceanos, pode exigir um tipo de tecnologia que se parece mais com ficção científica.
Veja alguns dos conceitos que os especialistas estão estudando no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da Nasa, em Pasadena, na Califórnia, que poderiam um dia virar uma missão para mergulhar sob o gelo em mundos alienígenas.
Saltitando no gelo
Pouco se sabe sobre o terreno congelado que cobre Europa e Encélado. Portanto, qualquer missão explorando a superfície desses mundos poderia ter de navegar por paisagens traiçoeiras.
Um conceito chamado Sparrow, ou robô autônomo de recuperação movido a vapor para mundos oceânicos (Steam Propelled Autonomous Retrieval Robot for Ocean Worlds, em inglês), seria capaz de saltar sobre quaisquer perigos, como as longas lâminas de gelo chamadas penitentes.
“O terreno em Europa é provavelmente muito complexo”, disse, em comunicado, Gareth Meirion-Griffith, especialista em robótica do JPL e pesquisador principal do conceito. “Pode ser poroso, cheio de fendas, pode ter penitentes de muitos metros de altura que interromperiam a maioria das rotas dos robôs. Mas o Sparrow é agnóstico em relação a esses aspectos, e tem total liberdade para viajar por terrenos inóspitos”.
O conceito inclui um lander, ou módulo de pouso, que age como uma base para um robô esférico. Esse robô, que se assemelha a uma gaiola e é do tamanho de uma bola de futebol, incluiria instrumentos e propulsores.
Em vez de depender de combustível, o Sparrow usaria vapor criado a partir do gelo derretido. O ambiente de baixa gravidade nos mundos oceânicos permitiria que o robô e seus propulsores movidos a vapor saltassem por quilômetros.
O lander coletaria e derreteria gelo para alimentar o Sparrow com água. Assim, o robô aqueceria a água dentro de seus motores, produzindo um impulso a vapor.
Instrumentos a bordo do Sparrow poderiam ser usados para coletar amostras para análise no módulo de pouso.
Além disso, ter mais Sparrows pode ser melhor do que apenas um para explorar esses mundos misteriosos e distantes.
Rover subaquático
Desde 1997, cientistas têm usado rovers para estudar Marte e descobrir detalhes intrigantes sobre sua habitabilidade no passado.
Chamado de Buoyant Rover for Under-Ice Exploration (ou rover flutuante para exploração sob o gelo, em português), o Bruie agiria da mesma forma, só que em um dos oceanos de Encélado ou Europa, em vez de sobre a superfície.
Um rover para explorar um mundo oceânico teria de navegar por conta própria. O protótipo Bruie tem cerca de 1 metro de comprimento, e duas rodas para ajudá-lo a se mover de cabeça para baixo sob o gelo. Imagens e dados coletados pelo rover flutuante permitirão que os cientistas estudem regiões descritas como “interfaces gelo-água”.
“Descobrimos que a vida muitas vezes habita as interfaces, tanto no fundo do mar quanto no topo, áreas onde gelo e líquido se encontram. A maioria dos submarinos têm dificuldades ao investigar essas áreas, pois as correntes oceânicas podem causar batidas, ou o desperdício de energia para manter sua posição”, comentou em comunicado Andy Klesh, engenheiro-chefe do conceito.
“O Bruie, no entanto, usa a flutuação para permanecer ancorado contra o gelo e é imune à maioria das correntes. Além disso, o rover pode ser desligado com segurança e ligado somente na hora das medições, e assim pode passar meses explorando o ambiente debaixo d’água”.
Os engenheiros do JPL já testaram o que rover pode fazer em ambientes semelhantes na Terra, como no Ártico, no Alasca e na Antártica.
“As camadas de gelo que cobrem esses oceanos distantes servem como uma janela para os oceanos submersos, e a química do gelo pode ajudar a alimentar a vida dentro desses oceanos”, afirmou em comunicado Kevin Hand, cientista-chefe do projeto Bruie no JPL. “Aqui na Terra, o gelo que cobre nossos oceanos polares possui um papel semelhante, e nossa equipe está especialmente interessada no que acontece onde a água encontra o gelo.”
Nadando sob o gelo
Uma abordagem pequena, mas poderosa, é um conceito que enviaria robôs nadadores do tamanho de um telefone celular dentro de uma sonda chamada “criobot”, que poderia derreter um buraco na camada de gelo em Europa e Encélado. Uma vez debaixo d’água, a frota de pequenos nadadores poderia explorar livremente o oceano alienígena.
O conceito de sensoriamento com micronadadores independentes (Sensing With Independent Micro-Swimmers, ou Swim, na sigla em inglês) recebeu US$ 600 mil (cerca de R$ 3,2 milhões) em financiamento na segunda fase do programa Conceitos Avançados Inovadores da Nasa, que permitirá testes com os protótipos.
“Para mim, a questão é para onde podemos levar a robótica miniaturizada e aplicá-la de novas maneiras interessantes para explorar nosso sistema solar?”, questionou Ethan Schaler, engenheiro mecânico de robótica do JPL, em comunicado. “Com um enxame de pequenos robôs nadadores, podemos explorar um volume muito maior de água dos oceanos e melhorar nossas medições, tendo vários robôs coletando dados na mesma área.”
Cada robô nadador teria cerca de 12,7 cm de comprimento, e cerca de 40 deles caberiam dentro de um criobot medindo 25,4 cm de diâmetro. Ainda haveria espaço para instrumentos científicos dentro da sonda, que dependerá de uma bateria nuclear aquecida para derreter o gelo.
A base do criobot seria um módulo de pouso na superfície, que serviria como uma torre de comunicação entre a sonda e a Terra.
Os robôs nadadores teriam cada um sua própria propulsão, computador e comunicação via ultrassom, bem como sensores que podem registrar temperatura, pressão, acidez e salinidade. Durante a segunda fase, Schaler acrescentará sensores químicos que poderiam buscar sinais de vida.
“E se, depois de todos esses anos para entrar em um oceano, você passar pela camada de gelo no lugar errado? E se houver sinais de vida ali, mas não onde você entrou?”, comentou o cientista da equipe Swim Samuel Howell, do JPL, que também trabalha na missão Europa Clipper. “Nesse caso, com esses enxames de robôs, poderíamos olhar ‘para lá’ e explorar muito mais do nosso ambiente do que uma única sonda nos permitiria”.
