Descoberto “atalho” para Marte que pode mudar tudo

Levamos décadas a pensar num único caminho para ir a Marte. Um grupo de cientistas acaba de encontrar um “atalho”.

Um dos primeiros obstáculos de viajar até Marte é a duração da viagem, mas estes cientistas encontraram uma alternativa.

Um desafio ainda por conquistar

Se viajar até à Lua já é um enorme desafio, o passo seguinte é reservado aos mais ousados. Até hoje, ninguém viajou até Marte e até as missões não tripuladas enfrentam múltiplos problemas.

O principal é o tempo de viagem, que pode chegar aos 8,5 meses apenas de ida. São quase nove meses no espaço, com todos os riscos associados.

Por isso, ganha relevância o atalho proposto por um grupo de cientistas da Universidade Estatal do Rio de Janeiro. Segundo o estudo, a viagem poderá ser reduzida para cerca de 153 dias, ida e volta.

Olhar para os asteroides para encontrar novas rotas

Os autores deste estudo procuraram atalhos de uma forma pouco convencional, isto é, observaram outros “viajantes”. Ao analisar as trajetórias de vários asteroides, focaram-se naqueles cujas órbitas cruzam tanto a da Terra como a de Marte.

Até agora, as trajetórias são desenhadas com base no plano orbital da Terra. No entanto, ao considerar também o plano orbital de um asteroide específico, o 2001 CA21, surgem novos caminhos que permaneciam invisíveis a partir do nosso planeta. Um desses percursos poderá reduzir drasticamente o tempo de viagem até Marte.

Fig. 1. Configuração completa da viagem de ida e volta Terra–Marte–Terra em 2031 para o caso extremamente rápido (33 dias de ida e 90 dias de regresso). O painel (a) mostra a transferência Terra–Marte de 33 dias, com partida a 20-04-2031 e chegada a 23-05-2031. O painel (b) apresenta o correspondente regresso Marte–Terra de 90 dias, com partida a 22-06-2031 e chegada a 20-09-2031. As trajetórias são apresentadas no referencial heliocêntrico da eclíptica, juntamente com as efemérides da Terra e de Marte para 2031. As posições de partida e chegada coincidem com os vetores de estado do JPL Horizons nos respetivos momentos.

Não é uma viagem de “boleia” em asteroides

Importa esclarecer que este estudo não sugere utilizar asteroides como meio de transporte. Estes são apenas uma referência para descobrir novas trajetórias.

A partir da Terra, vemos apenas algumas “estradas” possíveis. Já os asteroides, com órbitas diferentes, revelam outras opções. Ao identificar pontos de ligação entre os planos orbitais, é possível aceder a percursos mais diretos.

Como funciona atualmente a viagem até Marte

Normalmente, as missões recorrem à chamada trajetória de Hohmann, uma manobra orbital que aproveita a gravidade do Sol para expandir a órbita da nave até à de Marte.

Neste método, a nave não segue em linha reta até ao planeta, mas sim até ao ponto onde Marte estará no futuro. Embora não seja o percurso mais curto, permite reduzir significativamente o consumo de combustível.

Janelas de lançamento e limitações

Para executar esta trajetória, é necessário aproveitar janelas de lançamento específicas, quando Terra, Sol e Marte estão alinhados corretamente. Este fator contribui para prolongar ainda mais as missões.

Além disso, cada corpo celeste tem o seu próprio plano orbital. O da Terra e o de Marte são semelhantes, mas o do asteroide analisado é muito mais inclinado. Essa diferença é precisamente o que permite descobrir novas rotas.

Tal como descrito na Wired, é como abrir uma nova janela num videojogo e ver um cenário que não está visível na principal.

2031 pode ser o momento ideal

Considerando as próximas janelas de lançamento, existem três datas relevantes, 2027, 2029 e 2031.

Segundo o estudo, é em 2031 que ocorre a melhor combinação entre os planos orbitais, oferecendo a oportunidade de uma viagem mais rápida.

No cenário mais otimista, seria possível chegar a Marte em apenas 33 dias. A viagem completa poderia durar 153 dias, ou até 226 dias em condições menos favoráveis. Ainda assim, muito menos do que os atuais nove meses só de ida.

A missão ExoMars, da European Space Agency, prevê uma trajetória interplanetária clássica do tipo Hohmann transfer orbit entre a Terra e Marte. O lançamento mais recente apontado situa-se em 2028, com uma janela de partida muito específica e uma viagem com duração aproximada de 9 meses, ou cerca de 270 dias. Durante esse percurso, a sonda percorre perto de 400 milhões de quilómetros, atingindo velocidades superiores a 30 km/s em relação ao Sol. A inserção na atmosfera de Marte ocorre a velocidades na ordem dos 21.000 km/h, sendo depois reduzida através de um sistema combinado de escudo térmico, paraquedas e retropropulsão.

O grande obstáculo continua a ser a energia

Apesar do potencial, há um problema significativo. Este tipo de trajetória exige muito mais energia; isso implica quantidades de combustível atualmente impraticáveis ou a necessidade de novos sistemas de propulsão mais avançados.

Estão em estudo alternativas como a propulsão nuclear ou até sistemas baseados em lasers, embora estes ainda estejam numa fase inicial.

O futuro passa por novas rotas e novas tecnologias

Ainda há um longo caminho a percorrer, mas estas trajetórias alternativas podem representar o futuro da exploração espacial.

Para isso, será essencial desenvolver sistemas de propulsão capazes de acompanhar estas novas possibilidades.