Em resumo
Duas pequenas sondas da NASA estão a caminho de Marte, mas não seguiram diretamente para lá. Primeiro, fizeram uma longa viagem pelo espaço e voltaram para perto da Terra, onde ligaram os motores para ganhar impulso. No percurso, também observaram uma enorme região magnética que se estende atrás do nosso planeta.
Uma viagem que começou depois da janela ideal
As datas das viagens entre a Terra e Marte dependem da posição dos dois planetas nas respetivas órbitas. As condições mais favoráveis para fazer esse percurso só se repetem aproximadamente a cada 26 meses. Por isso, os planos de lançamento costumam depender de uma janela de tempo limitada. A missão ESCAPADE deveria ter partido da Terra em outubro de 2024, quando a posição dos planetas era adequada, mas atrasos no foguete New Glenn, da empresa Blue Origin, impediram o lançamento.
Em vez de deixar a missão em terra à espera de outra oportunidade convencional, os responsáveis escolheram um percurso diferente. As duas sondas foram lançadas em novembro de 2025, no segundo voo do New Glenn, e entraram numa órbita prolongada que lhes permitiu esperar no espaço e regressar mais tarde às proximidades da Terra. Esta estratégia, conhecida como órbita de espera, foi planeada como um grande laço em forma de feijão, que passa pela região do segundo ponto de Lagrange entre a Terra e o Sol, abreviado como L2.
As sondas não ficaram numa órbita baixa à volta da Terra, como acontece habitualmente. Seguiram uma trajetória ampla em torno da região de L2 e, no início de novembro de 2026, voltaram na direção do nosso planeta. Assim, o período de espera tornou-se uma etapa efetiva da missão, e não uma pausa sem utilidade. A trajetória deu aos engenheiros a oportunidade de aproveitar a gravidade da Terra no momento certo e permitiu às sondas atravessar regiões do espaço úteis para estudar o ambiente magnético do nosso planeta.
Motores ligados durante a passagem pela Terra
Quando regressaram às proximidades da Terra, as sondas chegaram a uma etapa decisiva. A passagem perto de um planeta de grande dimensão pode alterar o percurso de uma nave por efeito da gravidade, como acontece nas manobras de assistência gravitacional usadas em missões espaciais. Mas a ESCAPADE não contou apenas com a gravidade: cada sonda tinha de ligar o próprio motor durante a passagem, combinando o efeito gravitacional com o impulso produzido pela propulsão.
A primeira sonda concluiu a manobra em 7 de novembro; a segunda acionou o motor em 9 de novembro. A NASA anunciou que ambas as operações decorreram como previsto. Foi a primeira vez que a agência usou, numa viagem com destino a Marte, uma passagem perto da Terra acompanhada pelo impulso do motor da própria sonda. Asal Naseri, diretora adjunta interina de operações de voo da divisão de física solar da agência, explicou que concluir as duas manobras com sucesso num intervalo de dois dias foi um feito inédito para a NASA.
A importância desta manobra está no facto de a nave não se limitar a mudar de direção sob o efeito da gravidade. Durante a passagem, ajusta também a propulsão para alterar o resultado do sobrevoo. Para isso, é preciso conhecer com precisão a posição, a velocidade e a direção da nave, além de executar a manobra no momento calculado. O efeito do motor não se dá isoladamente do movimento orbital: soma-se ao deslocamento da sonda no campo gravitacional da Terra, permitindo-lhe partir numa nova trajetória rumo a um destino distante.
De acordo com o plano, ainda serão necessários pequenos ajustes de trajetória. A chegada das duas sondas a Marte está prevista para setembro de 2027. Portanto, o sucesso das manobras de novembro não significa que a missão tenha terminado: a viagem entre planetas começou depois de concluído um importante teste de navegação. A precisão do percurso e o acompanhamento das sondas continuarão a ser essenciais até à aproximação ao planeta vermelho.
O que querem descobrir sobre Marte?
O destino final da ESCAPADE é estudar o campo magnético de Marte, que não forma uma única camada uniforme, como um escudo à volta do planeta. Em vez disso, há uma influência ampla, associada à interação entre as partículas carregadas que vêm do Sol e a atmosfera marciana, além de regiões localizadas da crosta de Marte com forte magnetismo. Compreender esta estrutura ajuda a explicar como o ambiente em torno de Marte interage com o espaço próximo.
A missão é composta por duas sondas semelhantes, cada uma com aproximadamente o tamanho de dois frigoríficos. Ambas transportam três instrumentos científicos e várias câmaras. A presença de duas sondas, em vez de apenas uma, permite comparar medições feitas em dois locais diferentes ao mesmo tempo. Quando um fenómeno muda depressa ou se estende por uma região ampla, a comparação entre as observações pode ajudar a perceber se a mudança foi um acontecimento passageiro num único ponto ou parte de um movimento mais vasto.
No caminho para Marte, as sondas também tiveram a oportunidade de estudar um tema relacionado com a Terra: o campo magnético do nosso planeta. O campo terrestre é mais intenso do que o de Marte e tem origem no interior da Terra, mas também é afetado pelo vento solar, um fluxo contínuo de partículas carregadas que vem do Sol. Quando essas partículas comprimem o lado voltado para o Sol e empurram o campo magnético para o lado oposto, este estende-se para trás da Terra e forma uma estrutura comprida chamada cauda magnética.
A cauda magnética da Terra: um laboratório no espaço distante
A cauda magnética não permanece imóvel, como uma forma desenhada: desloca-se e muda, enquanto o plasma flui no seu interior. O plasma é matéria formada por partículas carregadas. Diferentes missões já observaram partes da cauda a distâncias de quase 800 mil milhas, ou cerca de 1,27 milhão de quilómetros, da Terra. O que acontece nas regiões mais distantes era menos conhecido, pois chegar até lá e fazer observações diretas a grandes distâncias são tarefas difíceis.
As duas sondas da ESCAPADE atravessaram uma região distante da cauda, a cerca de 1,19 milhão de milhas — ou 1,91 milhão de quilómetros — da Terra. A passagem pela região durou aproximadamente dez dias. Em vez de recolher medições com uma única sonda, a missão conseguiu obter dados simultâneos das duas, o que permitiu comparar as observações feitas em posições diferentes. Rob Lillis, investigador de física planetária e espacial na University of California, Berkeley, e investigador principal da missão, descreveu os dados como uma oportunidade sem precedentes para observar a estrutura, o movimento e o fluxo de plasma na cauda distante.
As medições simultâneas são importantes porque uma observação isolada nem sempre revela como um fenómeno muda de um lugar para outro. Se uma sonda detetar uma alteração no campo, pode ser porque a própria estrutura se deslocou ou porque a nave passou para outra região dentro dela. Com duas sondas a observar ao mesmo tempo, há dois pontos de vista, o que ajuda a separar o movimento das naves das mudanças reais no campo e na matéria carregada.
No verão, a missão teve outra oportunidade de observar a cauda magnética. A Lua também atravessava essa estrutura, e as sondas da ESCAPADE coordenaram as observações com as duas naves Artemis-THEMIS, que se encontravam perto do nosso satélite. Foi possível, assim, recolher observações simultâneas a partir de quatro posições, em vez de depender de apenas um ou dois pontos. Quanto maior for o número de locais de medição simultânea, mais completa pode ser a imagem das linhas do campo, do seu movimento e do comportamento do plasma em diferentes regiões.
Porque não basta observar de longe?
Alguns fenómenos astronómicos podem ser estudados à distância. Mas, para investigar o campo magnético e o plasma à sua volta, muitas vezes é necessário colocar instrumentos no interior da própria região. Uma sonda que atravessa esse ambiente consegue registar diretamente as propriedades das partículas e do campo no local, em vez de as deduzir a partir da luz que chega de muito longe. Além disso, a estrutura da cauda muda com o tempo. Por isso, as observações simultâneas são especialmente úteis: mostram várias partes do fenómeno no mesmo instante, e não em imagens separadas por intervalos durante os quais podem ocorrer mudanças importantes.
Assim, a longa viagem antes da partida rumo a Marte não foi apenas uma solução de recurso para contornar o atraso do lançamento. O percurso ganhou também valor científico, ao permitir estudar regiões distantes da cauda magnética da Terra. A participação das sondas Artemis-THEMIS reforçou ainda a capacidade de observar essa estrutura a partir de quatro direções. Entretanto, a missão principal — examinar o ambiente magnético de Marte — só começará quando as duas sondas chegarem, em setembro de 2027.
É importante distinguir o que as sondas já fizeram daquilo que ainda poderão descobrir. O sucesso do acionamento dos motores confirma que a manobra foi executada corretamente, mas não constitui, por si só, uma descoberta sobre Marte: as sondas ainda estão a caminho do planeta. Do mesmo modo, os dados sobre a cauda magnética da Terra foram recolhidos numa etapa anterior da viagem. O estudo do ambiente marciano começará quando as sondas chegarem ao destino e iniciarem as observações.
Conclusão
A missão ESCAPADE combina uma experiência de navegação inédita com um plano científico dividido em várias etapas. Depois de não ter podido partir em outubro de 2024, durante uma janela favorável que se repete a cada 26 meses, as duas sondas foram lançadas em novembro de 2025. Seguiram uma longa trajetória pela região de L2 e regressaram às proximidades da Terra. Em 7 e 9 de novembro de 2026, acionaram os motores durante uma passagem pelo nosso planeta. Segundo a NASA, foi a primeira manobra deste tipo numa missão com destino a Marte.
Durante a viagem, as duas sondas recolheram medições simultâneas da cauda magnética da Terra, a 1,19 milhão de milhas — ou 1,91 milhão de quilómetros — de distância. Também participaram numa observação conjunta a partir de quatro posições, com as sondas Artemis-THEMIS perto da Lua. Depois de pequenos ajustes de trajetória ainda previstos, as duas seguem para a chegada planeada a Marte em setembro de 2027. Aí começará a etapa para a qual a missão foi concebida: estudar o campo magnético marciano e o ambiente criado pela interação do planeta com as partículas que vêm do Sol.