A sonda espacial "Psyche" da NASA está se preparando para realizar um ousado sobrevoo próximo a Marte. Ele usará o efeito “estilingue” da gravidade de Marte para acelerar em direção a um dos asteroides metálicos mais peculiares do sistema solar – o asteroide de mesmo nome “Psyche”. Na sexta-feira, 15 de maio, horário do Leste, a sonda passará a uma altitude de apenas cerca de 2.800 milhas (cerca de 4.500 quilômetros) da superfície de Marte, a uma velocidade de cerca de 12.300 milhas por hora (cerca de 19.800 quilômetros). Ao alterar a sua trajetória de voo e aumentar a sua velocidade, proporcionará um impulso fundamental para a longa viagem até à cintura de asteroides principal.

A sonda "Lingshen" foi lançada em 13 de outubro de 2023. Ela depende de propulsão elétrica solar e gás xenônio para continuar a acelerar lentamente, aumentando gradualmente sua velocidade durante a missão plurianual. Através da assistência gravitacional de Marte, a equipe da missão pode economizar significativamente o consumo de propelente, ao mesmo tempo em que obtém mudanças suficientes na velocidade e na inclinação orbital para permitir que a sonda alcance o asteroide alvo nos anos subsequentes. Este tipo de sobrevôo planetário não é apenas um elo fundamental no projeto de órbita, mas também fornece aos engenheiros e cientistas uma oportunidade valiosa para testar e calibrar de forma abrangente o sistema de controle de voo e a carga científica antes de atingir o alvo final.

Durante o próximo sobrevôo, a equipe da missão "Psychia" planeja usar o gerador de imagens multiespectral para conduzir milhares de observações de Marte para obter imagens e dados espectrais para verificar o desempenho do sistema de imagem e otimizar estratégias de observação subsequentes na órbita do asteróide. A sonda começou a enviar imagens antes do sobrevoo. No primeiro lote de imagens “brutas” divulgadas desde 7 de maio, Marte ainda é apenas uma luz fraca no distante céu estrelado. Os engenheiros subsequentes processarão um grande número de imagens tiradas durante o sobrevoo, ajustando o brilho e o contraste, e deverão produzir uma sequência de lapso de tempo mostrando todo o processo de sobrevôo próximo nas próximas semanas.

A fim de garantir a implementação precisa do sobrevôo, a equipe da missão realizou uma manobra de correção de órbita em 23 de fevereiro. A sonda foi disparada continuamente por cerca de 12 horas, ajustando a órbita de voo e aumentando ligeiramente a velocidade para que pudesse voar da altitude predeterminada conforme planejado quando chegar a Marte em maio. Sarah Bairstow, chefe de planejamento de missão, disse que a equipe de controle de vôo gravou no computador de vôo todas as operações que o detector precisa realizar durante o mês de maio. “Desta vez, podemos não apenas calibrar a câmera com um alvo muito maior do que ‘alguns pixels’ durante o vôo pela primeira vez, mas também permitir que outros instrumentos científicos participem da observação.”

Como a "Psique" está se aproximando do lado noturno de Marte, a aparência de Marte vista pela sonda será diferente do "disco vermelho completo" familiar ao público na Terra. De acordo com a descrição de Jim Bell, líder do imageador da missão, a sonda está se aproximando de Marte em um "ângulo de fase" muito alto, ou seja, "alcançando o planeta pelo lado noturno, apenas uma fina lua crescente mal delineada pela luz solar pode ser vista". Antes e depois do sobrevoo, a sonda verá primeiro um delgado "crescente de Marte". Após o sobrevôo, terá a oportunidade de observar próximo ao “Marte completo”. Isto não só contribui para a calibração do sistema de imagem, mas também produz um lote de fotos altamente ornamentais.

Os cientistas também estão interessados ​​em aproveitar esta oportunidade para detectar tênues anéis de poeira que possam existir em torno de Marte. A pesquisa especula que quando os dois pequenos satélites de Marte - Fobos (Phobos) e Deimos (Deimos) - são continuamente atingidos por micrometeoros, eles podem ejetar partículas finas de poeira para o espaço e formar um fino "anel" de poeira ou "nuvem anular" perto da órbita de Marte. Se o ângulo de iluminação for adequado durante o sobrevoo, espera-se que estas poeiras sejam reveladas no processamento de dados de imagem pela "Spirit Star", fornecendo novas pistas para a compreensão do pequeno satélite marciano e do seu microambiente.

Este sobrevôo não é apenas um experimento de imagem, mas também um exercício de observação abrangente e multidisciplinar. Espera-se que o magnetômetro da sonda registre a interação entre o campo magnético marciano e as partículas carregadas do Sol, enquanto o espectrômetro de raios gama e de nêutrons monitorará as mudanças no fluxo de raios cósmicos durante o sobrevoo, acumulando experiência para posterior detecção de partículas de alta energia e materiais de superfície em órbitas de asteróides. Além disso, o gerador de imagens também realizará um modo de “busca de satélite” e realizará exercícios de observação semelhantes à “busca de micro satélites” ao redor de Marte, a fim de pesquisar de forma mais eficiente por microssatélites potenciais após chegar ao asteroide “Psique”.

Embora os ganhos científicos sejam promissores, a equipa da missão enfatizou que o objectivo principal deste sobrevoo ainda é “pegar emprestado o poder de Marte”. Como disse Lindy Elkins-Tanton, pesquisadora principal do projeto, a razão fundamental para o sobrevôo é “obter uma ajudinha de Marte, acelerar o vôo e inclinar a órbita na direção do asteroide Psique”. Se o teste e a calibração do instrumento puderem ser concluídos com sucesso nesta base, será a “cereja do bolo”.

Durante o sobrevoo, o centro de controle da missão rastreará de perto os sinais de rádio enviados de volta pelo "Psyche" através da Deep Space Network (DSN) da NASA para avaliar com precisão o efeito do sobrevoo. Mudanças sutis na velocidade do detector serão refletidas na mudança de frequência Doppler do sinal de rádio. Com base nisso, os engenheiros podem inverter rapidamente os novos parâmetros da órbita após o sobrevôo e confirmar se o detector se dirigiu com precisão em direção ao cinturão de asteróides principal. Através de observações conjuntas com a sonda em órbita de Marte e o gabinete terrestre, a equipa também espera optimizar ainda mais a medição da órbita e as estratégias de navegação de futuras missões no espaço profundo durante o processo planetário assistido pela gravidade.

Várias naves espaciais que operam atualmente perto de Marte irão coordenar-se para apoiar esta operação. Estes incluem o "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) da NASA, o orbitador "Mars Odyssey" e os dois rovers de Marte "Curiosity" e "Perseverance" operando na superfície de Marte. O "Mars Express" e o "ExoMars Trace Gas Orbiter" da Agência Espacial Europeia (ESA) também participarão nas observações e medições. Os cientistas planejam comparar os dados de observação obtidos pelo "Lingshen" durante seu sobrevôo com os dados acumulados ao longo dos anos pelas missões existentes a Marte para melhorar ainda mais a calibração dos instrumentos científicos do "Lingshen" e ajudar futuras sondas próximas a Marte a projetar melhor soluções de comunicação e navegação.

De acordo com o plano da missão, a sonda “Psyche” continuará a avançar em direção ao cinturão principal de asteróides depois de ser impulsionada pela gravidade de Marte. Espera-se que chegue ao seu asteroide metálico homônimo até o final de 2029 e entre em órbita, lançando uma investigação de longo prazo sobre a composição interna e a história evolutiva deste raro corpo celeste. Sendo a primeira missão de exploração de asteróides com metais como principal alvo de investigação, espera-se que "Psyche" revele vestígios antigos semelhantes a núcleos planetários, proporcionando uma janela sem precedentes para os humanos compreenderem o processo de formação de planetas terrestres e a evolução do início do sistema solar.