Nova Missão Lunar da China Vai Ser a Primeira a Recolher Amostras da Lua Desde 1976

A nave Chang'e-5 está a caminho para recolher as amostras mais recentes da lua, podendo ajudar os cientistas a desvendar os mistérios da história lunar.

Publicado 27/11/2020, 12:28 WET
A nave Chang'e-5 da China vai pousar perto de Mons Rümker, um monte vulcânico na região ...

A nave Chang'e-5 da China vai pousar perto de Mons Rümker, um monte vulcânico na região noroeste do lado mais próximo da lua que atinge os cerca de 1100 metros de altura. Esta fotografia de Mons Rümker foi captada pela tripulação da Apollo 15 em órbita lunar.

Fotografia de NASA

A China está a tentar realizar a sua missão espacial mais complexa e ambiciosa até agora, com o lançamento da nave Chang'e-5, que vai tentar fazer algo que não acontecia desde a década de 1970: enviar amostras imaculadas da lua de regresso à Terra.

No dia 23 de novembro, por volta das 20:30, um foguetão Long March 5 descolou do Centro de Lançamento de Satélites de Wenchang, na costa da Ilha de Hainan, na China, transportando a nave de 8,2 toneladas. Depois de se separar do foguetão, a Chang'e-5 irá usar os seus próprios propulsores para fazer uma viagem estimada de quatro dias até à lua. A nave irá então libertar um módulo de aterragem que irá pousar perto de um monte vulcânico chamado Mons Rümker, na região noroeste do lado lunar mais próximo. Nesta região, o módulo vai perfurar e recolher amostras da superfície e armazená-las numa cápsula protetora.


Um módulo de ascensão irá então lançar a cápsula de regresso à órbita à volta da lua, se tudo correr conforme planeado, a cápsula irá transportar cerca de 2 quilos de amostras da lua. Finalmente, a nave em órbita irá recolher a cápsula e devolvê-la à Terra numa reentrada de alta velocidade, aterrando na Mongólia no final da missão de aproximadamente 23 dias.

“As amostras lunares vão sem dúvida oferecer um novo conhecimento sobre a história da lua”, diz Long Xiao, cientista planetário da Universidade de Geociências da China. De particular interesse é a atividade vulcânica da lua, que os cientistas pensavam ter durado pouco mais mil milhões de anos, após a formação da lua, há 4.5 mil milhões de anos. Agora, os cientistas que estudam as crateras lunares acreditam que o magma continuou a entrar em erupção e a fluir nalgumas regiões até mais recentemente, uma atividade que apagou os vestígios de algumas das crateras antigas e deixou no seu rescaldo rochas vulcânicas mais jovens.

“As rochas enviadas pela Chang'e-5 vão obrigar-nos a repensar como e por que razão a história vulcânica da lua durou tanto tempo”, diz Long Xiao.

Aprovada pela primeira vez em 2004, a Chang'e-5 é um capítulo há muito esperado nos planos de exploração lunar da China. O foguetão Long March 5, projetado com esta missão em mente e exigindo inúmeros avanços na tecnologia de foguetões, foi construído com os motores mais potentes da China e com um novo design estrutural. Este veículo de carga pesada falhou durante o seu segundo lançamento, em julho de 2017, devido a um problema com uma das bombas no turbo do motor, adiando a missão Chang'e-5 em três anos.

Agora que esta missão ambiciosa está finalmente a caminho, a China está a dar um passo ousado na nova era global de exploração lunar.

“Parece que os países com capacidades espaciais encaram agora a lua como um lugar de estudo a longo prazo e potencialmente para exploração e colonização”, diz John Logsdon, historiador espacial e professor emérito do Instituto de Política Espacial da Universidade George Washington.

Amostras lunares mais recentes

A última amostra enviada da lua foi entregue pela nave Luna 24 da União Soviética em 1976. Essa missão enviou 170 gramas de material diretamente da superfície lunar para a Terra. Mas a Chang'e-5 será semelhante à complexidade das missões Apollo – que recolheram ao todo 382 quilos de material – envolvendo uma aterragem e manobra de acoplagem em órbita lunar.

No entanto, as amostras da Apollo têm mais de três mil milhões de anos. A Chang'e-5 visa recolher amostras com menos de dois mil milhões de anos, diz Long Xiao, para os cientistas conseguirem estudar o estágio avançado de vulcanismo que moldou as partes mais recentes da superfície rochosa que vemos atualmente.

Mons Rümker, perto de onde a Chang'e-5 irá pousar, eleva-se a cerca de 1100 metros acima do Oceanus Procellarum da lua (latim para “Oceano de Tempestades”). O Oceanus Procellarum é uma planície de rocha vulcânica que se formou a partir da atividade magmática do passado, constituindo a maior das planícies basálticas escuras – conhecidas por maria, ou “mares” – que são visíveis na superfície da lua a olho nu. Algumas das rochas nesta região são consideradas muito mais jovens do que todas as outras amostras lunares.

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Mas a história vulcânica da lua não é o único mistério que a Chang'e-5 irá tentar desvendar. A área de aterragem permite que “todos os tipos de hipóteses fundamentais sejam testadas”, diz James Head III, cientista planetário da Universidade Brown.

Observar a mineralogia das rochas e solos perto de Mons Rümker pode ajudar a revelar por que razão a região tem uma concentração invulgar e inexplicável de determinados elementos – potássio, elementos de terras raras e fósforo – e uma forte anomalia radioativa impulsionada pelos elementos tório e urânio. “Há questões fundamentais muito relevantes para serem respondidas que irão mudar a nossa compreensão sobre a lua”, diz James.

A missão também pode ajudar a calibrar as escalas cronológicas de todo o sistema solar. A medição do tamanho e a contagem do número de crateras numa determinada área fornece pistas sobre a idade do local, porque as crateras de impacto acumulam-se numa taxa estimada ao longo do tempo. A datação de amostras lunares pode fornecer idades mais precisas não só da superfície da lua, mas também de outros objetos com marcas por todo o sistema solar, que muitas vezes são datados através da comparação entre as suas superfícies e regiões da lua com idades semelhantes.

As novas análises de datação “podem desafiar teorias e suposições e levantar novas questões” sobre como as nossas redondezas planetárias se formaram, diz Clive Neal, especialista em geologia lunar da Universidade de Notre Dame.

Assegurar a recolha de amostras e estudar a superfície

A Chang'e-5 vai fazer amostragens de duas formas. Uma broca vai perfurar até uma profundidade de cerca de dois metros, enquanto que uma pá vai recolher rochas e solo lunar na superfície. Quando chegar à Terra, esta carga preciosa será transferida num contentar lacrado para o Laboratório de Amostras Lunares Chinês, no Observatório Astronómico Nacional de Pequim. Os cientistas irão depois estudar a composição mineralógica e química das amostras, incluindo a medição da abundância de determinados radioisótopos – elementos que se decompõem com o passar do tempo – para se fazer uma datação com precisão.

Long Xiao diz que esta missão é um evento muito importante para a comunidade científica lunar e planetária da China. “Para além de amostras novas, teremos as nossas próprias amostras lunares para estudar... e isso vai inspirar jovens estudantes e cientistas a envolverem-se na ciência e exploração planetária.”

Por enquanto, não se sabe se estas amostras serão partilhadas com outros cientistas fora da China. Karl Bergquist, chefe de cooperação internacional da Agência Espacial Europeia (ESA), disse que houve conversações entre a ESA e a Agência Espacial Nacional da China sobre o envio de amostras para outros laboratórios, mas ainda não chegaram a um acordo.

Contudo, a ESA vai estar envolvida na missão, diz Karl, “fornecendo o suporte da nossa rede de espaço profundo no início crítico da missão e, posteriormente, apoiando as fases mais críticas”.

O módulo de aterragem também leva instrumentos científicos semelhantes aos da missão Chang'e-4 que ainda está a decorrer – a primeira na história a pousar no lado mais distante da lua. Um radar de penetração lunar vai permitir aos cientistas discernir as camadas díspares de rocha a uma profundidade de centenas de metros, revelando a história geológica do local. O módulo também tem um espectrómetro de imagem, como o utilizado pela Chang'e-4, para detetar rochas que podem ter vindo do manto lunar profundo e que será usado para analisar a composição do local de aterragem e procurar minerais que contenham água.

Para além da Chang’e-5

A abordagem da China na recolha de amostras lunares, semelhante à das missões Apollo, sugere que o país está a procurar desenvolver tecnologias que serão necessárias para missões ainda mais ambiciosas. “Esta é apenas uma missão de várias que estão planeadas pela China para fazer exploração lunar robótica”, diz John Logsdon.

Depois dos sucessos dos orbitadores lunares Chang’e-1 e Chang’e-2, e dos módulos de aterragem e rovers Chang’e-3 e Chang’e-4, a China traçou planos para novas explorações visando o polo sul da lua. Se a Chang'e-5 completar com sucesso a sua missão, uma nave idêntica chamada Chang'e-6 irá tentar uma missão de envio de amostras do polo sul – uma área de muito interesse científico devido à grande quantidade de gelo de água e à presença de uma das maiores crateras de impacto do sistema solar, a Bacia do Polo Sul-Aitken.

As naves Chang'e-7 e Chang'e-8 mais avançadas também estão agendadas para pousar perto do polo sul, para analisarem a região e testar novas tecnologias, incluindo a deteção e extração de materiais que podem ser úteis para futuros exploradores humanos, como água e hidrogénio, e fazer testes de impressão 3D na superfície lunar. O objetivo a longo prazo é estabelecer uma Estação Internacional de Pesquisa Lunar por volta do ano 2030, para apoiar missões robóticas e, eventualmente, missões tripuladas.

“Há uma convergência de esforços humanos e robóticos para que a China consiga eventualmente lançar missões tripuladas à lua”, diz John Logsdon.

Para adquirir mais experiência com os voos espaciais tripulados, a China vai começar a construir em 2021 a sua terceira estação espacial, de longe a maior e a mais complexa, na órbita baixa da Terra. A estação espacial chinesa, projetada para durar cerca de uma década, vai oferecer uma experiência valiosa enquanto o país se prepara para enviar pessoas para mais longe no espaço.

As missões Chang'e também estão a preparar o terreno para futuras missões robóticas a outros locais planetários. O país já tem um orbitador e um rover a caminho de Marte, conhecido por Tianwen-1, que vai estudar a composição química, o campo magnético e a estrutura da superfície do planeta vermelho. A Chang'e-5 também é um passo crucial em direção a uma audaciosa missão de envio de amostras de Marte, uma meta estabelecida no roteiro de exploração espacial da China para o final desta década, bem como uma missão para recolher amostras num asteroide próximo da Terra.

“A maior capacidade de exploração”, diz Long Xiao, “proporcionará mais oportunidades para investigar o sistema solar”.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com.

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