Estamos vivendo uma fase marcante da história da exploração espacial. Lançamentos cada vez mais frequentes, custos em queda, o surgimento do turismo espacial e, em breve, o retorno de seres humanos à Lua. Mas se há algo que parece cada vez mais certo é que não vamos parar por aí. Assim que nossas pegadas voltarem à superfície lunar, o próximo grande destino da humanidade deverá ser Marte.
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Marte, o futuro destino para as viagens espaciais humanas. – Créditos: ESA/Rosetta
Mas visitar o Planeta Vermelho será muito mais difícil do que chegar à Lua. As distâncias são muito maiores, as viagens durarão meses e, desta vez, não dá para pensar simplesmente em como fazer tudo isso pelo menor custo possível. Uma missão tripulada a Marte terá que enfrentar um desafio ainda mais fundamental: como manter seres humanos vivos e saudáveis durante uma longa jornada pelo espaço profundo e trazê-los de volta para casa. E, nesse caso, reduzir o tempo de viagem pode ser muito mais do que economia: pode ser uma questão de sobrevivência. Mas será possível uma viagem espacial de “bate e volta” no Planeta Vermelho?
A primeira dificuldade está justamente na distância. A Lua está, em média, a apenas 384 mil quilômetros da Terra. Marte, por outro lado, pode estar entre 55 e 400 milhões de quilômetros de nós, dependendo da posição dos dois planetas em suas órbitas. E isso muda completamente a escala da viagem. Não basta apontar um foguete para lá e acelerar. Tanto a Terra quanto Marte estão orbitando o Sol, e uma espaçonave precisa ser colocada em uma trajetória que a faça encontrar o Planeta Vermelho no momento certo.
Órbita de Transferência de Hohmann, o caminho energeticamente mais eficiente entre Terra e Marte, que precisa de posições adequadas dos dois planetas e 8,5 meses de viagem. – Créditos: NASA
É por isso que as missões para Marte normalmente aproveitam janelas de lançamento, que acontecem aproximadamente a cada 26 meses. Nessas oportunidades, a posição dos dois planetas permite uma trajetória que economiza mais energia, aproveitando a velocidade orbital da Terra e a gravidade do Sol. O problema é que o tempo de viagem nessa “classe econômica” é de cerca de oito meses e meio. Nada de mais para uma sonda robótica, mas para seres humanos, a história é completamente diferente.
Sem restaurantes no caminho, os viajantes precisam levar consigo praticamente tudo o que necessitam para sobreviver. Água, alimentos, oxigênio, roupas, equipamentos, peças de reposição… Mesmo reciclando o máximo possível dos recursos, quanto mais tempo a viagem durar, maior será a quantidade de suprimentos e maior será a exposição da tripulação aos perigos do espaço profundo.
Um deles é a radiação. Na superfície da Terra, somos protegidos em grande parte pela atmosfera e pelo campo magnético do planeta. Mas, viajando para Marte, os passageiros estarão muito mais expostos à radiação cósmica e às partículas energéticas provenientes do Sol. E nem adianta levar protetor solar fator 5 milhões, porque ele não nos protege desse tipo de radiação. É possível utilizar materiais e estruturas que oferecem proteção, mas isso também aumenta a massa da espaçonave. Por isso, ainda precisamos encontrar o equilíbrio entre proteção e massa, reduzindo os riscos à saúde dos viajantes.
Outro desafio é o efeito da microgravidade na saúde humana. Longos períodos em microgravidade provocam perda de massa muscular e óssea, alterações cardiovasculares e outros efeitos fisiológicos. Existem ideias de naves com estruturas rotativas capazes de produzir uma espécie de gravidade artificial, mas a estrutura precisaria ser tão grande que atualmente é inviável.
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O Starship é a principal aposta da SpaceX para levar humanos a Marte, mas por enquanto, ela não teria capacidade de reduzir significativamente o tempo de viagem. – Créditos: SpaceX/Gemini
Isso significa que os primeiros viajantes para Marte precisarão ser selecionados muito criteriosamente. Precisarão ter muita saúde para gastar nessa longa jornada. E vão gastar. As chances de terem algum problema são grandes e, se acontecer algo mais sério, não tem nem como chamar o SAMU. Marte está tão distante e exige condições tão especiais de viagem que não existe a possibilidade de enviar ajuda ou simplesmente retornar à Terra mais cedo. A tripulação terá que resolver o problema a bordo.
E isso nos traz de volta à questão do tempo. À primeira vista, parece óbvio: se uma viagem de oito meses é difícil, basta construir um foguete mais potente e fazê-la em três meses. Só que a física não facilita tanto as coisas. Para acelerar uma nave, é preciso de energia. E, se essa energia vier de propelente transportado pela própria espaçonave, precisamos levar mais combustível. Só que o combustível também tem massa. E acelerar essa massa exige ainda mais combustível. Essa é a “tirania da equação do foguete”, um círculo vicioso que ajuda a explicar por que construir um foguete maior não é algo tão simples.
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Por isso, reduzir o tempo de viagem a Marte é um dos grandes desafios das futuras missões tripuladas. E não apenas por uma questão de conforto, mas essencialmente, de saúde e segurança para os viajantes espaciais.
Só que chegar rapidamente a Marte não significa necessariamente poder voltar rapidamente para casa. E aqui aparece uma das peculiaridades mais interessantes de uma viagem interplanetária. Depois de chegar ao planeta vermelho, nossos viajantes não poderão simplesmente visitar o Valles Marineris, abastecer a nave e partir quando quiserem. A Terra e Marte continuam se movimentando ao redor do Sol. Assim, para retornar de maneira eficiente, será preciso esperar novamente por uma configuração orbital favorável. E é aí que a coisa se complica… de novo.
No “pacote econômico”, uma missão humana a Marte precisaria de mais de um ano na superfície antes de iniciar a viagem de volta. Isso significa que, com as tecnologias atuais, para fazer um “bate e volta” no Planeta Vermelho, você precisaria tirar uns três anos de férias. E depois desse tempo todo exposto à radiação, à gravidade reduzida de Marte e à microgravidade no espaço, chegaria à Terra “só o bagaço”!
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Infográfico explica por que reduzir o tempo de viagem e permanência em Marte pode beneficiar astronautas. – Crédito: Imagem gerada por IA
E olha que nem estamos nos aprofundando em outros problemas fundamentais, que esperamos já termos solucionado na reconquista da Lua, como produção de alimentos e energia. É por isso que uma viagem a Marte não depende apenas do desenvolvimento de um foguete. Tudo precisa ser cuidadosamente pensado como uma arquitetura completa: viagem, entrada e pouso de grandes cargas na atmosfera marciana, sobrevivência dos viajantes na superfície, produção e armazenamento de alimentos e combustível para o retorno e, finalmente, a viagem de volta à Terra.
E nessa equação o tempo é o fator mais importante. Hoje, a conquista de Marte parece um caminho sem volta, mas que depende da redução do tempo de viagem e permanência no Planeta Vermelho. Depois da Lua, para chegar ao nosso próximo destino espacial, o principal desafio não será construir o maior foguete de todos, mas desenvolver tecnologias de propulsão capazes de tornar a viagem mais rápida e suficientemente segura para levar os primeiros humanos a Marte e, principalmente, trazê-los em segurança de volta para casa.
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Marcelo Zurita é colunista do nosso site e as opiniões do artigo não representam, necessariamente, a opinião do Olhar Digital.
Marcelo Zurita
Pres. Associação Paraibana de Astronomia; membro da Sociedade Astronômica Brasileira; diretor técnico da Rede Brasileira de Observação de Meteoros – e coordenador regional do Asteroid Day Brasil
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Tags: Marte Missões Espaciais OLHAR ESPACIAL viagem espacial
