Sonda Phoenix - Missão em Marte

Tópico em 'Astronomia' iniciado por Vince 15 Mai 2008 às 23:57.

  1. Vince

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    Se tudo correr bem, no próximo dia 25 de Maio pelas 23:53 UTC aterra em Marte mais uma sonda americana. É a «Phoenix» que partiu da Terra a 4 de Agosto do ano passado e tem como missão o tema «seguir a água».

    A grande diferença desta sonda em relação a anteriores é que ela tentará aterrar próxima do Polo Norte de Marte, numa latitude alta equivalente à nossa Gronelândia. As razões para a escolha deste local são fáceis de advinhar, tem a ver com a procura de gelo e água e condições favoráveis ao desenvolvimento de vida. Na região presume-se existir gelo no solo, e a sonda leva equipamento de escavação, recolha e um laboratório de análises das amostras.

    Outro objectivo é estudar o clima de Marte, levando a bordo uma sofisticada estação meteorológica construída pelo Canadá e que é certamente a estação mais cara construída até hoje, custou cerca de 37 milhões de dolares.

    Como sempre acontece nestas missões, a grande dificuldade será aterrar em segurança. Apenas 5 das 13 sondas que tentaram aterrar em Marte conseguiram. A missão tem uma duração prevista de 90 dias. Embora haja esperanças de que dure mais, é pouco provável que sobreviva ao Inverno em Marte.


    Phoenix Mars Mission - Home
    http://phoenix.lpl.arizona.edu/


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  2. Vince

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    Re: Sonda Phoenix - Aterragem em Marte 25 Maio 23:53 UTC

    A sonda aparentemente conseguiu aterrar em Marte pois há pouco foi recebido na Terra o sinal da aterragem.

    Cobertura em directo da NASA TV:
    http://www.nasa.gov/multimedia/nasatv/index.html
     
  3. Vince

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    Re: Sonda Phoenix - Aterragem em Marte 25 Maio 23:53 UTC

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  4. Vince

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    Re: Sonda Phoenix - Aterragem em Marte 25 Maio 23:53 UTC

    Probe lands on Mars, NASA says
     
  5. Vince

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    Re: Sonda Phoenix - Aterragem em Marte 25 Maio 23:53 UTC

    Phoenix Opens its Eyes
    This image, one of the first captured by NASA's Phoenix Mars Lander, shows the vast plains of the northern polar region of Mars. The flat landscape is strewn with tiny pebbles and shows polygonal cracking, a pattern seen widely in Martian high latitudes and also observed in permafrost terrains on Earth. The polygonal cracking is believed to have resulted from seasonal freezing and thawing of surface ice.

    Phoenix touched down on the Red Planet at 4:53 p.m. Pacific Time (7:53 Eastern Time), May 25, 2008, in an arctic region called Vastitas Borealis, at 68 degrees north latitude, 234 degrees east longitude.

    This is an approximate-color image taken shortly after landing by the spacecraft's Surface Stereo Imager, inferred from two color filters, a violet, 450-nanometer filter and an infrared, 750-nanometer filter.

    The Phoenix Mission is led by the University of Arizona, Tucson, on behalf of NASA. Project management of the mission is by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. Spacecraft development is by Lockheed Martin Space Systems, Denver.


    [​IMG]

    Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona



    Icy, Patterned Ground on Mars
    This image shows a polygonal pattern in the ground near NASA's Phoenix Mars Lander, similar in appearance to icy ground in the arctic regions of Earth.

    Phoenix touched down on the Red Planet at 4:53 p.m. Pacific Time (7:53 Eastern Time), May 25, 2008, in an arctic region called Vastitas Borealis, at 68 degrees north latitude, 234 degrees east longitude.

    This is an approximate-color image taken shortly after landing by the spacecraft's Surface Stereo Imager, inferred from two color filters, a violet, 450-nanometer filter and an infrared, 750-nanometer filter.

    The Phoenix Mission is led by the University of Arizona, Tucson, on behalf of NASA. Project management of the mission is by NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. Spacecraft development is by Lockheed Martin Space Systems, Denver.


    [​IMG]

    Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
     
  6. Vince

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    Fotografia mágica divulgada há pouco.

    [​IMG]

    A descida de paraquedas da Phoenix para Marte fotografada pelo sensor de alta resolução HiRISE a bordo da sonda «Mars Reconnaissance Orbit» que está na órbita de Marte. Também as outras sondas em órbita, a europeia «Mars Express» e a americana «Mars Odyssey» acompanharam a aterragem da Phoenix pois esta foi programada para comunicar com todas por uma questão de redundância. São as sondas em órbita que actuam como relay das transmissões de dados para a Terra.

    É impressionante o arsenal humano neste momento em Marte, três sondas em órbita, uma na superficie próxima do polo norte e ainda dois robots.

     
  7. Vince

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    Ontem a Phoenix causou o primeiro calafrio na missão, pois houve uma falha de comunicação entre a Phoenix e a MRO (Mars Reconnaissance Orbiter). O problema parece que não foi na Phoenix mas na MRO, não tendo assim sido possível transmitir as instruções previstas para a Phoenix perdendo-se assim um Sol inteiro.

    Esta manhã o link foi restabelecido.

    Data link between Phoenix and MRO restored
    http://www.spaceflightnow.com/mars/phoenix/080527mroradio.html


    Quem continua a brilhar é a equipa do sensor HiRISE a bordo do MRO pois publicou mais uma fotografia estupenda da Phoenix já na superficie de Marte.



    [​IMG]
    http://hirise.lpl.arizona.edu/images/2008/details/cut/PSP_008591_2485_cut_a.jpg


    Outra fotografia curiosa, esta registada na superfice, onde se vê o DVD «Visions of Mars» que inclui também a lista dos 250 mil nomes de pessoas que participaram nessa iniciativa em 2006 no site da Planetary Society.

    [​IMG]
     
  8. Vince

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    Está certo.


    Sim, pensa-se que a sonda não vá resistir ao frio daqui a uns meses, daí que a missão oficialmente tenha a duracão de 3 meses embora haja sempre esperanças que ela consiga resistir pelo menos algo mais.



    Sobre a estação meteorológica, aqui vão mais uns pormenores.
    Sensores de temperatura e pressão em Marte não são novidade, já havia em anteriores missões. Mas desta vez é aquilo que se pode chamar verdadeiramente uma estação meteorológica, com mastro e tudo, visto que um dos principais objectivos da missão é precisamente estudar o clima nesta latitude.

    A estação foi construída no Canadá com a colaboração de muitas entidades desde empresas a universidades, desde o Canadá à Dinamarca e Finlândia.

    [​IMG]

    Por exemplo sensores de temperatura tem vários ao longo do mastro, para medir a diferentes alturas. Para além da temperatura e pressão tem dois componentes muito sofisticados:



    LIDAR (Laser imaging detection and ranging)
    É um dispositivo que emite feixes laser na vertical tal como um radar envia sinais de rádio. Dois outros sensores captam a reflexão da luz provocadas por poeiras e gelo permitindo assim elaborar tridimensionalmente a composição e dinâmica destes elementos na atmosfera ao longo dos próximos meses.
    Mais informações sobre este LIDAR a bordo da Phoenix podem ser encontradas neste link: http://www.lpi.usra.edu/meetings/polar2006/pdf/8082.pdf
    O LIDAR foi constrúido por duas empresas canadianas: http://www.dal.ca/mars/lidar.html


    [​IMG]





    Telltale
    O telltale é o instrumento para medir a intensidade e direcção do vento. É um dispositivo ao mesmo tempo muito simples mas também complexo.

    [​IMG]

    O Telltale foi construído na Universidade de Aarhus na Dinamarca e este é o site do projecto: http://www.marslab.dk/TelltaleProject.html

    A atmosfera em Marte é pouco densa, cerca de 1% da da Terra, basta ver o tal registo da pressão atmosférica que deixei em cima (8,5mb). Para medir o vento numa atmosfera destas é preciso que o instrumento seja extremamente sensível, os nossos anemometros clássicos simplesmente não funcionariam.
    Sendo simples, foi complexo de conceber toda a ideia para o objectivo que se propunha, pois ao mesmo tempo tem que ser sensível dada a atmosfera mas também tinha que resistir à violência da aterragem.
    O movimento do Telltale é registado por uma camara que assim calcula a velocidade do vento e com a ajuda de um espelho calcula-se a direcção.

    O Telltale já em acção em Marte, numa animação com várias fotografias captadas pela camara da Phoenix:

    [​IMG]




    Já agora só por curiosidade, ontem começaram a circular muitas piadas na Net, pois muitos viram algumas semelhanças do Telltale com a famosa «Pedra de previsão do Tempo» que correu mundo e teve também a nossa versão portuguesa adaptada, a «Previsão do Tempo segundo o Simplex»

    [​IMG]

    De facto há algumas semelhanças e houve quem na brincadeira perguntasse se a estação meteorológica de 37 milhões de dolares era afinal uma pedra de previsão do tempo :D

    Obviamente que era na brincadeira, pois como expliquei, ainda foi complicado desenvolver este dispositivo, fazer chegar a Marte e agora registar os dados do vento na atmosfera pouco densa de Marte.
     
  9. Paulo H

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    Os cientístas deverão ter efectuado bem os cálculos, não podemos comparar a perda de calor da sonda, colocando-a à mesma temperatura na Terra.

    A sonda deverá estar munida de um ou vários dispositivos de regulação da temperatura interna, sendo que deve estar bastante isolada quase "hermeticamente" fechada e os componentes electrónicos devem ter também uma maior amplitude térmica de funcionamento. Por cá, normalmente funcionam bem entre os -10ºC até +40ºC a +70ºC..

    A sonda deverá estar de tal forma isolada, que praticamente funciona como uma caixa negra que irradia muito pouco calor. Não sei qual será a pressão no seu interior (1 atm terrestre provavelmente), mas decerto que será muito superior à de Marte, pelo que não entra ar no seu interior enquanto a pressão interna for superior.

    Quando a energia destinada a manter a temperatura do seu interior no intervalo correcto de funcionamento dos equipamentos se esgotar, o que acontecerá?

    Começará a arrefecer, por várias vias, pois a transmissão de calor ocorre por 3 formas distintas:

    1. Condução

    Aqui o factor condução é pouco significativo, pois para além da pressão atmosférica em Marte ser bastante baixa, é composta maioritariamente por CO2 que é isolante, com vestígios de humidade, pelo que o capacidade calorífica da sua atmosfera é bastante baixa, ora aquece demasiado ora arrefece demasiado com muito pouco diferencial de energia.

    Condução é o processo de transmissão de calor em que a energia térmica passa de um local para outro através das partículas do meio que os separa.

    Composição da atmosfera de Marte: 95.3% dioxido de carbono, 2.7% nitrogênio, 1.6% argon, somente 0.15% oxigénio e 0.03% de água
    [Fonte: http://www.jornalinfinito.com.br/series.asp?cod=126]

    2. Irradiação

    Este será o factor, a meu entender, mais preponderante para a perda de calor, pois todo o corpo com temperatura superior a 0ºK (-273.15ºC) emite radiação no espectro do infravermelho, perdendo assim calor desta forma, mesmo que os materiais da sonda se comportem como um corpo negro por fora (isolante) e corpo branco por dentro (reflector).

    3. Convecção

    Neste factor, a transmissão de calor ocorre por transporte, de forma que, no vácuo ou num meio sólido a convecção é nula! Tem de haver um fluido seja ele gasoso ou líquido.

    Numa atmosfera tão rarefeita como é a de Marte, a intensidade da convecção térmica deve ser muito baixa. 8.5 mbar para nós, terráqueos é quase vácuo! Imaginem-se em Marte, aposto que nem com 400km/h de vento nos iriamos aperceber dele (de olhos fechados, claro). Só nos aperceberiamos do vento observando o transporte de poeiras ou de formações nubelosas de CO2. Se estivessemos em Jupiter e se nos aguentassemos de pé, pesando toneladas, voariamos literalmente com uma brisa de 5km/h!!

    E digo mais, analisando o diagrama de fases do CO2, portanto analisando o estado físico deste a diferentes pressões e a diferentes temperaturas, posso constatar que o CO2 em Marte, com uma pressão atmosférica tão baixa, passaria de fase gasosa para fase sólida directamente, do Verão para o Inverno e vice-versa.

    Portanto eu diria que, ao longo do tempo a sonda poderá ficar envolvida numa fina camada sólida de CO2, ou seja, mais uma camada isolante.


    - Conclusão -


    Na minha opinião, a ordem de importância dos factores para a perda de calor da sonda no Inverno marciano é a seguinte:

    Irradiação > Convecção > Condução
     
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  10. Vince

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    Exacto. Da Phoenix ainda não vi pormenores mas pelo menos os rovers e provavelmente todas as sondas espaciais estão desenhados dessa forma, tem aquecedores eléctricos e ainda de radioisótopos que funcionam com umas gramas de plutónio (Radioisotope heater unit) para que os instrumentos suportem a gama de temperaturas de funcionamento dos instrumentos, alguns deles no limite de -40ºC.

    No caso dos Rovers, que como todos sabem estão com uma vida muito para além do que se esperava (já vamos na 5ª extensão da missão por parte da NASA) é preciso ver que estão a uma latitude menor com menos frio e que não tem uma diminuição tão drástica da insolação no Inverno e no Verão tem muito mais para alimentar as baterias que a Phoenix. Além disso os rovers foram beneficiados por um fenónomo que ninuém esperava, os dust devil's de Marte que de vez em quando limpam os painéis solares fotovoltaicos.

    Actualmente a missão deles prossegue embora com ENORMES limitações, básicamente estão muitas vezes em «modo de sobrevivência». Estão muitas vezes parados para poupar energia, e actualmente a NASA espera deseperadamente que uma rajada de vento limpe os paineis solares da Spirit que tem recolhido dados mas para poupança de energia não os pode enviar todos. A Oportunity está quase na mesma situação com a agravante de já ter o braço robotizado avariado.


    Painel Solar da Spirit (actual e quando está limpo de poeiras):

    [​IMG]

    No caso da Phoenix mesmo que os paineis sejam limpos pelo vento, algo que não se consegue prever, pois o vento tanto pode limpar como encher ainda mais de poeira, depois há o frio da latitude e o que referiste, a camada de CO2 gelado que vai certamente cobrir a sonda.

    --------
    If electrical output from the solar panels remains adequate and other subsystems are functioning, the mission for Phoenix might be extended for an additional month or two, into late summer or early fall at the landing site. Factors in how long the lander can keep getting adequate solar power include whether it lands with a southward tilt and how quickly dust accumulates on the solar panels. However, Phoenix will not be capable of outliving its prime mission several times over, as other recent Mars missions have done. Mission planners anticipate that by about Sol 150, a combination of less sunlight
    per day and accumulated dust on the solar panels will shrink electrical output below the amount needed for heating to keep Phoenix operating. Within a few more months, carbon dioxide frost will heavily coat the region of the landing site and the spacecraft itself.

    -------------

    Conclusão: Tem sido um prazer ler a tua participação no forum, gosto particularmente da forma como às vezes metes a mão na massa, perdão, na fisica ;)
     
  11. Vince

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    A Missão Phoenix sofreu um contratempo inesperado.

    O braço mecânico recolheu com sucesso uma amostra do solo e conseguiu despejar para o local correcto na entrada de uma camara interior onde está um laboratório automatizado para o solo ser aquecido e analisado.

    Aparentemente tudo funcionou bem, desde o funcionamento do braço, a recolha, a abertura e até a vibração mecânica para ajudar o solo a entrar na camara.

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    Mas aí surgiu o problema. Os sensores interiores não detectaram que tenha entrado qualquer amostra de solo para análise. A equipa está obviamente preocupada e estão a tentar perceber o que se passa. A Phoenix tem ainda outras 7 camaras deste género com outros fins na análise do solo, mas antes de exprimentarem com outras tem que perceber o que se está a passar de errado, se é problema de algum sensor se é do próprio solo.
     
  12. Vince

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  13. jpmartins

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    Sistema Solar: Sonda "Phoenix" confirma existência de água em Marte
    01 de Agosto de 2008, 08:10

    Washington, 01 Ago (Lusa) - As análises de laboratório realizadas na sonda exploradora "Phoenix" confirmaram a existência de água no planeta Marte, informou hoje a NASA.

    Um comunicado da agência espacial norte-americana indica que o braço robótico da sonda depositou na quarta-feira nos seus instrumentos uma amostra de solo na qual foram identificados vapores de água.

    "Temos água" em Marte, afirmou William Boynton, responsável pelo analisador termal da "Phoenix" na Universidade de Arizona.

    Segundo o cientista, esta é a primeira prova concreta e segura da presença do líquido no planeta.

    Acrescentou que tinham já sido detectados indícios de água congelada em observações feitas pela nave Mars Odyssey e que outros se diluíram ao serem observados pela "Phoenix" no mês passado.

    "Mas esta é a primeira vez que é tocada e analisada água marciana", sublinhou numa conferência de imprensa.

    A amostra em que se confirmou a presença de água foi extraída de uma perfuração de cerca de cinco centímetros no solo marciano onde o braço robótico deparou com uma dura camada de material congelado.

    Ao ficar exposta durante dois dias ao ambiente marciano, a água que continha começou a evaporar-se, o que facilitou a sua observação - refere o comunicado.

    "Marte está a dar-nos algumas surpresas", comentou peter Smith, investigador principal da missão.

    A sonda exploratória Phoenix desceu a 25 de Mio na região do pólo norte marciano para uma missão de três meses que terminava em Agosto. Todavia, devido aos êxitos alcançados, a missão foi prolongada até 30 de Setembro.

    "Como a Phoenix está de boa saúde e também são boas as projecções no que se refere à sua energia solar, queremos aproveitar este recurso num dos pontos mais interessantes do planeta", afirmou Michael Meyer, cientista do programa de exploração de Marte.

    CM

    Lusa/fim
     
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  14. Mário Barros

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    Sim, deve ser cá uma novidade tão grande para a Nasa a presença de água em Marte como para o ser humano se aperceber que respira :lmao:

    Fantuchada, a ver mas é se tratam das burocracias lá com os senhores do sub-solo, se não o homem nunca mais lá aterra :angry:
     
  15. Vince

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    Mário, a água anteriormente descoberta foi com fotografias tiradas de sondas em órbita, mas nunca é uma prova inequivoca. Agora foi confirmada com análise laboratorial feita com amostras do proprio solo. Solo esse também analisado e que relevou bastantes semelhanças com o solo da Terra, por exemplo relativamente à acidez. É normal queremos saber melhor do que apenas presumir coisas a partir de fotografias. Se daqui a x anos ou décadas houver missões humanas a Marte é importante saber se existe água e de que forma pode ser aproveitada.

    Mas escrevo este post porque crescem cada vez mais os rumores que o laboratório da Phoenix descobriu algo mais importante. Normalmente não ligo a rumores mas desta vez vem de fontes relativamente seguras que dizem que a NASA informou antecipadamente a Casa Branca sobre uma comunicação importante que fará em breve.

    Não faço ideia do que seja, escusam de pensar em homenzinhos verdes a viver nas cavernas :lmao: mas aguardemos para ver se isto é apenas um boato ou não. Se fosse por exemplo a descoberta de alguns traços de vida bacteriana seria algo de fabuloso, mas estou certamente a pôr a fasquia demasiado alta, na volta é mesmo apenas um rumor.
     

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