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Marte tem sido, há algum tempo, alvo de interesse da comunidade astronômica. Visando a exploração e o estudo do planeta, equipamentos como satélites, robôs, sonda e até um helicóptero são usados por cientistas para desvendar os mistérios do mundo vermelho. O mais antigo em funcionamento atualmente é o rover Curiosity, da Nasa, que vai completar 10 anos de operação em 2022 – e cujos dados estão sendo combinados com algoritmos de aprendizado de máquina para investigar com detalhes a superfície marciana.

Rover Curiosity
Desde 2012, o rover Curiosity vem explorando Marte, e seus dados agora estão sendo analisados com a ajuda de aprendizado de máquina. Imagem: Nasa/Divulgação

Um novo artigo publicado no periódico científico Earth and Space Science se concentra nos dados coletados pelo Curiosity por meio do pacote de instrumentos da Chemistry and Camera (ChemCam). 

Conforme explicam os cientistas, a ChemCam combina dois instrumentos: um espectrômetro de decomposição induzido por laser (LIBS) e um microimageador remoto (RMI) para imagens de alta resolução. 

O instrumento LIBS da ChemCam funciona explodindo amostras de rocha com pulsos de laser poderosos, o que leva o material a evoluir para um microplasma com átomos e íons animados que emitem luz característica enquanto em decomposição. 

Como cada elemento emite um espectro de luz único à medida que se decompõem, a ChemCam pode coletar a luz em três espectrômetros diferentes, permitindo que os cientistas determinem a composição química de cada amostra.

Sete anos de dados foram classificados com uso de algoritmo de aprendizado de máquina

Desde que o rover Curiosity pousou na cratera Gale em 2012, a ChemCam coletou mais de 800 mil espectros individuais de mais de 2,5 mil amostras. No entanto, o uso de aprendizado de máquina para investigar os dados da ChemCam continua sendo desafiador devido à falta de conjuntos de dados de treinamento de Marte, de acordo com Kristin Rammelkamp, principal autora do estudo.

Em sua pesquisa, Rammelkamp e sua equipe usaram um algoritmo de aprendizado de máquina não supervisionado para classificar os dados da ChemCam dos primeiros 2.756 sóis (cerca de 7 anos) da exploração da cratera Gale pela Curiosity. 

Desde que o rover pousou, ele atravessou várias regiões geológicas distintas. O algoritmo classificou os dados da ChemCam em seis grupos diferentes de composições químicas, que incluem dióxido de silício alto e baixo, felsico (óxido de alumínio alto e álcalis), óxido de cálcio alto e baixo e óxido de ferro total elevado.

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Segundo a equipe, as conclusões revelam transições entre as regiões geologicamente diferentes ao longo da travessia de Curiosity desde que deixou o local de pouso. Os resultados foram obtidos utilizando-se apenas dados LIBS, e nenhum dado de treinamento foi necessário.

Além disso, os seis grupos distintos servem como dados de treinamento para algoritmos supervisionados de aprendizagem de máquina, o que se mostrou exemplar com um chamado classificador florestal aleatório.

Algoritmos de aprendizado de máquina como este podem servir como uma ferramenta poderosa para mapear a superfície de Marte em grande escala, segundo os autores. 

Essa habilidade se tornará cada vez mais útil à medida que mais equipamentos explorarem o Planeta Vermelho, como o rover Perseverance, da Nasa, que pousou em fevereiro de 2021 (e já vem coletando seus próprios dados LIBS da cratera Jezero com o instrumento sucessor da ChemCam, a SuperCam), e o rover Zhurong, da China, que pousou em maio.

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2022 parece não ter começado muito bem para o rover Perseverance, que vem trabalhando na exploração de Marte desde fevereiro do ano passado. Segundo a Nasa, depois de conseguir sua sexta coleta de rochas marcianas no fim de dezembro, o robô está com um problema: pequenos grãos de areia e pedregulhos estão obstruindo seu sistema de coleta de amostras.

Felizmente, de acordo com a agência espacial norte-americana, o robô deu seu jeito. “O rover fez o que foi projetado para fazer – parando o procedimento de cache e chamando para a equipe em Terra para obter instruções”, revelou Louise Jandura, engenheira-chefe de amostragens no Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, em um comunicado da agência.

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Entenda o que aconteceu com o rover Perseverance

Segundo Jandura, os sensores começaram a registrar resistência muito antes do esperado devido aos detritos adicionais. “Os projetistas do carrossel bit consideraram a capacidade de continuar operando com sucesso com detritos”, escreveu. “No entanto, esta é a primeira vez que estamos fazendo uma remoção de detritos e queremos tomar o tempo necessário para garantir que essas pedras saiam de forma controlada e ordenada”.

Sistema de coleta de amostras do rover Perseverance foi obstruído. Imagem: Merlin74 – Shutterstock

O carrossel bit é um mecanismo no fundo do sistema de cache de amostras do rover, que ajuda a armazenar as várias amostras colhidas. Agora, os engenheiros têm a difícil tarefa de desentupir o sistema de coleta. E isso se torna ainda mais difícil com a latência mais longa do que o habitual causada por “sóis restritos”, ou seja, dias em que Marte e a Terra ficam fora de sincronia e que dificultam as transferências de dados.

No entanto, a equipe do JPL está confiante de que o rover “perseverará” – com o perdão do trocadilho – e sobreviverá à indigestão. “Esta não é a primeira areia que Marte joga em nós – apenas a mais recente”, disse Jandura. “Uma coisa que descobrimos é que quando o desafio de engenharia está a centenas de milhões de quilômetros de distância (Marte está atualmente a 215 milhões de km da Terra), vale a pena tomar seu tempo e ser minucioso”.

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No início de setembro, a Nasa ficou bastante empolgada com as amostras coletadas pelo rover Perseverance em Marte, e com razão: segundo a agência americana, análises preliminares indicam que os dois núcleos rochosos armazenados pelo veículo podem ter origem vulcânica.

Graças a isso, as amostras podem ter estimativas de data mais precisas, e elas também apresentam um teor considerável de sais, o que é um indício de alteração por água. Se a informação for confirmada, vai ampliar a possibilidade de que Marte já tenha sido berço de vida antiga.

Atualmente, o rover está a pouco mais de dois quilômetros da posição de pouso, em uma área da cratera nomeada “Séítah Sul”, onde a Nasa acredita que as rochas presentes sejam muito antigas. Outras amostras vão ser coletadas na área antes do rover seguir em direção norte, onde devem estar os sedimentos mais evidentes das vidas passadas de Marte.

Mas a confirmação dessas especulações ainda demora: as amostras coletadas pelo Perseverance vão ficar armazenadas na superfície do planeta, onde vão ser recolhidas por uma missão futura. Por enquanto, os planos são de mandar um foguete para lá em 2030…

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O Centro Nacional de Ciência Espacial da China (CNNSC) apresentou seu protótipo de “drone de cruzeiro a Marte”. O veículo é bastante ambicioso e mais um indício de que a China deseja se tornar um player importante na exploração espacial.

Mas, além da ousadia chinesa com seu veículo que voará pelos céus marcianos, um outro detalhe chamou atenção: o protótipo é muito parecido com o helicóptero Ingenuity, da Nasa. A semelhança não passou batida e já surgiram insinuação de que um foi inspirado no outro.

No Twitter, o correspondente do Space News para o programa espacial da China, Andrew Jones, destacou a familiaridade entre o drone chinês e o helicóptero estadunidense. Contudo, ele destacou que o resultado do veículo chinês deve ser melhor quando ele estiver pronto.

Ingenuity “com lasers”

Protótipo de drone chinês para Marte
Drone chinês deve ser equipado com espectrômetro, lasers, radares e detector de radiação. Crédito: CNNSC/Divulgação

De acordo com a CNNSC, o equipamento contará com um moderno espectrômetro, um dispositivo que deverá ser capaz de escanear com alto grau de precisão as características estruturais do Planeta Vermelho.

O equipamento também deve contar com uma lente que permita a visualização de um amplo campo de visão óptico, além de lasers, radares e uma espécie de detector de radiação em ambientes compactos. Segundo a CNNSC, o objetivo é melhorar as capacidades de catalogação de alvos em Marte.

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O drone de cruzeiro a Marte também deve ser equipado com uma lente ultravioleta de 13,1 nm para capturar imagens de tempestades solares. Com isso, o equipamento deve ser capaz de explorar o Planeta Vermelho de maneira tridimensional.

A China em Marte

Os planos da China para o Planeta Vermelho são bastante ousados. Para se ter uma ideia, no início deste ano, os chineses revelaram que pretendem enviar uma missão tripulada a Marte já em 2033.

Em abril deste ano, a nação asiática pousou o rover Zhurong na superfície de Marte. O jipe já está há mais de 100 dias realizando sua expedição por lá. Nesse meio-tempo, o rover já enviou uma série de imagens do Planeta Vermelho à Terra.

Via: Futurism

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O robô Perseverance, que atualmente explora a superfície de Marte, virou garoto-propaganda do Google. Ele aparece em um novo anúncio do serviço de fotos da plataforma, mostrando como organiza as milhares de imagens que capturou no planeta vermelho.

Nos seis primeiros meses em Marte, o Perseverance já tirou mais de 125 mil fotos, que podem ser vistas livremente pelo público no site da missão.

O video serve para mostrar as possibilidades de criação de categorias, como selfies, rochas, fotos com sombras, paisagens e até “bichos de estimação”, onde aparece o helicóptero Ingenuity.

Os recursos de busca do Google Fotos também aparecem: o Perseverance procura por “água” e “marcianos” e não encontra nada, mas uma busca por “Dunas” rende várias fotos.

O comercial termina com a frase “Look back on a world of memories”, algo como “reveja um mundo de lembranças.”

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O robô norte-americano Perseverance não conseguiu coletar uma amostra do solo marciano em sua primeira tentativa, realizada nesta sexta-feira (6). Segundo um post da Nasa no Twitter, “dados iniciais mostram que o buraco foi perfurado com sucesso, mas não há uma amostra no tubo — algo que nunca vimos nos testes na Terra”.

O rover usa uma broca oca e uma furadeira de impacto na ponta de um braço mecânico com 2 metros de comprimento para coletar as amostras. Dados iniciais obtidos através de telemetria mostram que a furadeira e a broca foram acionadas como planejado, e que depois disso o tubo para coleta de amostras foi processado corretamente.

Entretanto, uma imagem feita pela câmera Mastcam-Z do Perseverance mostra o tubo vazio. “O processo de amostragem é autônomo do começo ao fim”, disse Jessica Samuels, gerente da missão de superfície do Perseverance no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia.

“Uma das etapas que ocorrem após a colocação de uma sonda no tubo de coleta é medir o volume da amostra. A sonda não encontrou a resistência esperada que haveria se a amostra estivesse no tubo.”

Imagem feita pelo robô Perseverance mostra que o interior do tubo de coleta nº 223 está vazio: Imagem: Nasa
Imagem feita pelo robô Perseverance mostra que o interior do tubo de coleta nº 223 está vazio: Imagem: Nasa

“A ideia inicial é que o tubo vazio é mais provavelmente o resultado de uma rocha que não reagiu da maneira que esperávamos durante a retirada do núcleo, e menos provavelmente um problema de hardware com o Sistema de Amostragem e Coleta”, disse Jennifer Trosper, gerente de projeto do Perseverance no JPL.

“Nos próximos dias, a equipe passará mais tempo analisando os dados de que dispomos e também adquirindo alguns dados diagnósticos adicionais para auxiliar no entendimento da causa raiz do tubo vazio.”

“Estive em todas as missões de rovers em Marte desde o início, e este planeta está sempre nos ensinando algo que não sabemos sobre ele”, disse Trosper. “Uma coisa que aprendi é que não é incomum ter complicações durante atividades complexas pela primeira vez.”

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O Perseverance tem 43 tubos para coleta de amostras do solo marciano. Ao menos 20 deles serão preenchidos e deixados em locais na superfície do planeta, para poderem ser coletados e trazidos de volta à Terra pela missão Mars Sample Return.

A estimativa é que a missão decole em 2026 e retorne à Terra com amostras do solo do planeta em 2031. Se tudo correr como programado, esta será a primeira vez que poderemos analisar diretamente uma amostra do solo do planeta vermelho.

Atualmente, isso só é possível indiretamente, através de instrumentos a bordo de robôs como o Curiosity, Perseverance ou Zhurong, ou através de meteoritos marcianos encontrados na Terra.

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A Nasa tem um veterano trabalhando em Marte: o Curiosity completa nesta quinta-feira 9 anos de pesquisas no nosso vizinho mais próximo dentro do sistema solar.

A resistência do equipamento é surpreendente: originalmente, a missão foi programada para durar 1 ano marciano, pouco menos de dois anos terrestres. Durante esse tempo o Curiosity percorreu quase 26 quilômetros, perfurou rochas e coletou seis amostras de solo que nos deram informações valiosas sobre a geologia e história de Marte.

Ele também detectou “nuvens” de metano na superfície do planeta, e produziu imagens sensacionais. O robô fez a maior foto panorâmica da paisagem marciana até hoje, fotografou a Terra e Vênus nos céus do planeta e chegou a fazer uma selfie antes de escalar um monte.

Mais importante ainda, o rover descobriu que a Gale Crater, cratera de 154 quilômetros de largura onde pousou, tinha abrigado um sistema de lagos e riachos em eras passadas. Observações adicionais sugeriram que esse ambiente foi habitável por longos períodos, talvez centenas de milhões de anos de cada vez.

Ma os rigores do clima marciano sempre desafiaram o Curiosity: entre várias panes, ele chegou a ficar desorientado em janeiro deste ano. Ele normalmente armazena na memória a posição de todas as partes do veículo, direção dos instrumentos e detalhes da paisagem local. Esses dados ajudam o rover a saber exatamente onde está em Marte e como se mover com segurança. Nessa pane, ele chegou a travar, mas não por muito tempo. Dois dias depois, já operava normalmente.

Durante sete anos, o Curiosity teve a “companhia” do Opportunity, um rover mais antigo da Nasa que pousou em Marte em 2004 e ficou ativo até meados de 2018. Depois de um curto período de “solidão”, ele ganhou a companhia do lander InSight, que chegou em novembro de 2018 com a missão de estudar o interior do planeta.

Em fevereiro deste ano chegaram o rover Perseverance e o helicópetro Ingenuity, e em maio o rover chinês Zhurong.

A vida útil do Curiosity é limitada apenas pela durabilidade dos componentes mecânicos, que estão em bom estado, e da fonte de energia, um gerador termoelétrico chamado RTG que funciona à base de plutônio. Se não ocorrer alguma falha mecânica mais séria, ele deve continuar explorando o planeta por ao menos mais cinco anos, até 2026.

Com certeza, ele vai descobrir mais fatos importantes sobre Marte, e a gente vai mostrar tudo, claro!!

Então, parabéns Curiosity!!

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Dados analisados pelo módulo de pouso InSight indicam que Marte tem detalhes diferentes do que se pensava: seu núcleo pode ser maior, seu manto, mais denso e sua crosta, mais fina do que se pensava em estimativas anteriores tiradas por cientistas.

Segundo os cientistas por trás do InSight (sigla em inglês para “Exploração Interior usando Investigações Sísmicas, Geodésia e Transporte de Calor”), os novos resultados podem não apenas nos ajudar a compreender melhor o passado e presente de Marte, mas também estimar formações em outros planetas de constituição mais rochosa.

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Imagem mostra rachadura no chão vinda de terremotos. Análises de tremores em Marte indicam que seu núcleo é bem maior do que pensávamos
Terremotos em Marte geraram estimativas diferentes do que imaginávamos sobre o tamanho da crosta, manto e núcleo do planeta vermelho. Imagem: Karen Grigoryan/Shutterstock

“Isso é como ter uma caixinha trancada e tentar determinar o que há dentro dela apenas com algumas informações gerais do lado de fora”, disse Brigitte Knapmeyer-Endrun, uma pesquisadora da Universidade de Colônia, na Alemanha, e autora principal de um dos três estudos baseados nos dados do módulo InSight.

Segundo a especialista, a sismologia é algo relativamente jovem, com a ciência tendo começado na Terra apenas em 1889 ao investigar o terremoto que deu origem ao Japão. Depois, astronautas da Apollo posicionaram sensores na Lua, mas a captação sísmica destes era limitada a algumas ondas específicas.

Por isso, planetas e corpos de concepção rochosa ainda são um mistério para nós. No caso dos terremotos de Marte e o impacto disso em seu núcleo, cientistas vinham estudando o assunto por meio do impacto de meteoritos, exploração da superfície e observações gravitacionais e magnéticas de orbitadores – tudo no intuito de especular de forma aprofundada sobre o que é o interior do planeta vermelho.

Anteriormente, modelos científicos estipulavam que a crosta de Marte tinha espessura de 110 quilômetros (km) – bem mais grossa do que a da Terra, que fica entre 5 e 70 km. Agora, graças a uma análise mais aprofundada das ondas de choque (especificamente, ondas primárias – ou “P” – e secundárias – ou “S”), é possível determinar pontos de origem dos tremores.

Funciona assim: no evento de um terremoto (“martemoto”?), as ondas P e S viajam em rotas perpendiculares entre si. Isso significa que, ao percorrer seus trajetos de volta ao seus pontos de origem, elas eventualmente se cruzam. Esse ponto de cruzamento é o epicentro – ou ponto de início – do tremor.

“O que é certo é que, sob o módulo InSight, nós temos pelo menos duas camadas da crosta”, disse Knapmeyer-Edrun. A camada mais próxima tem espessura aproximada de 10 km, com as ondas viajando por ela bem mais lentamente do que se pensava antigamente. “A camada mais alta é provavelmente fraturada por repetidos impactos de meteoritos ao longo das eras, desde a formação da crosta, e ela também pode ter sido alterada quimicamente”.

Já a segunda camada tem aproximadamente 20 km e está mais conservada que a anterior, o que faz com que as ondas viajem mais rápido por ela.

Uma suposta terceira camada é que deixa as coisas mais incertas, já que Knapmeyer-Edrun não consegue determinar se ela é de fato uma camada da crosta, ou se já começa, ali, a transformação para o manto. “Precisamos de mais estudos para realmente determinar o que é cada camada, individualmente”. Entretanto, ela estima que a espessura dessa parte fique em torno de 39 km e seja feita de um material diferente das duas anteriores.

Já um segundo outro estudo, assinado por Amir Khan, pesquisador da Universidade de Zurique na Suíca, analisa exclusivamente ondas de baixa frequência. O especialista explica que, ao contrário dos terremotos na crosta superior de Marte do estudo anterior – que funcionam com alta frequência e ocorreram perto do InSight, esta pesquisa avalia as ondas menores, que viajam mais a fundo no manto até o núcleo do planeta.

Segundo as conclusões, o manto se estende por algo entre 400 e 600 km – mais que o dobro da Terra. Isso porque Marte tem apenas uma única – gigantesca e praticamente estática – placa tectônica, ao contrário das sete móveis da nossa casa. Embora similares, a placa de Marte tem uma concentração de ferro bem maior.

Usando informações de outros estudos, Khan determinou que a crosta de Marte tem entre 13 e 21 vezes mais elementos radiativos enriquecidos que produzem calor do que o manto – bem mais do que o registrado pelo orbitador exploratório Global (MGS, na sigla em inglês).

“O MGS mediu apenas o conteúdo radiativo da superfície, mas agora nós descobrimos que a crosta inteira é enriquecida de forma relacionada a essas estimativas, o que significa que aquilo que vimos na superfície não é o mesmo que vimos em profundidades maiores”, explicou Khan.

Finalmente, o terceiro estudo considerou apenas as ondas S, e como elas são refletidas pelo núcleo do planeta. Explicando: ondas de baixa frequência não conseguem viajar por dispositivos líquidos – e o núcleo de um planeta geralmente é constituído de magma. Neste caso, os cientistas analisaram pontos de onde as ondas S começavam a desviar de seus trajetos originais, determinando assim o local onde, possivelmente, se inicia o núcleo.

Em termos numéricos: avaliando os terremotos de Marte, os cientistas concluíram que seu núcleo começa a uma profundidade de 1.560 km, aproximadamente – algo maior do que se pensava antes. A grosso modo, um núcleo maior implica em menos densidade. As novas medidas indicam que o núcleo tem menos teor de ferro, uma descoberta que necessitou da infusão de elementos mais leves, como enxofre, carbono, hidrogênio ou oxigênio.

“Se esses elementos mais leves estiverem no núcleo em grandes quantidades, talvez tenhamos que revisar nossos modelos sobre como o planeta se formou, para determinarmos como eles se originam do núcleo, e não do mando ou, no caso do hidrogênio, deixando o planeta inteiramente antes do previsto”, disse Simon Stähler, também pesquisador de Zurique, e autor do terceiro estudo.

Até agora, todos os tremores identificados estavam abaixo da magnitude 4 da escala Richter – em termos comparativos, se ocorressem na Terra, você só os sentiria se estivesse próximo de seu epicentro.

A conclusão dos três estudos é relativamente simples: se o núcleo de Marte é maior, então o manto é mais fino. Isso implica em uma ausência na camada isolante de perovskita de silicato, uma substância abundante na Terra que ajuda a conservar o calor interno. Sem isso, o núcleo de Marte resfria a um ritmo mais rápido, o que por sua vez traz um impacto maior no seu campo eletromagnético – justamente aquilo que fez o planeta prender a sua atmosfera há bilhões de anos. Vale lembrar que, com a redução do campo eletromagnético, Marte hoje quase não tem atmosfera.

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As imagens captadas pelo helicóptero Ingenuity durante seu nono voo sobre a superfície de Marte estão ajudando os cientistas da Nasa a ajustar os objetivos científicos da missão do rover Perseverance. Com as novas imagens, os pesquisadores serão capazes de traçar quais os próximos passos na busca por sinais de vida no Planeta Vermelho.

As imagens foram publicadas na última quinta-feira (8) e mostram a superfície da cratera de Jezero, o local de pouso do rover Perseverance, de uma altitude de apenas 10 metros. As imagens permitem que os cientistas pudessem ver o terreno com uma maior riqueza de detalhes, podendo verificar aspectos como pedregulhos e rochas individuais.

Esses detalhes estão muito além do que é possível verificar através de imagens das sondas que orbitam Marte, que são os dados usados para planejar a rota do rover. As imagens, tiradas em 5 de julho, mostram algumas características que são de grande utilidade para os cientistas que esperam encontrar vestígios de vida fóssil ou atual na cratera Jezero.

Essas cordilheiras elevadas são formações rochosas que, segundo os cientistas, costumavam servir como canais subterrâneos de água no passado. Como a presença de água aumenta a probabilidade de existência de vida, os pesquisadores estão buscando coletar amostras desse material, que poderiam ser trazidas para a Terra em uma missão futura de devolução de amostras.

Melhores rotas

Solo de Marte
Imagens do nono voo do Ingenuity. Crédito: Nasa/JPL-Caltech

O cientista assistente do projeto Perseverance Ken Williford, declarou que o plano atual é visitar um local conhecido como “Raised Ridges” para investigá-los de perto. Segundo Williford, as imagens do helicóptero são melhores em resolução do que as orbitais, que vinham sendo usadas até o momento. Estudar essas imagens pode garantir que eventuais visitas cheguem em lugares realmente importantes.

Durante seu nono voo, o Ingenuity também sobrevoou o campo de dunas de Séítah, por onde o Perseverance deverá passar em breve. Essas dunas, porém, têm uma profundidade de mais ou menos um metro, o que pode representar uma armadilha para o rover.

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Graças às imagens do ingenuity, os operadores de solo poderão identificar melhor as zonas de alto risco dentro e ao redor do campo de dunas. As imagens mais recentes revelaram que qualquer tentativa de exploração científica mais ousada seria muito arriscada para o Perseverance, por isso, as equipes usarão as imagens para planejar melhor suas operações.

Com informações do Space

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A Nasa anunciou na manhã desta quinta-feira que o helicóptero Ingenuity completou com sucesso o segundo voo em Marte.

Ele teve duração de 50 segundos, com a aeronave subindo a 5 metros de altura e inclinando seus rotores em 5 graus para se mover 2 metros para o lado.

A Nasa só liberou 21 segundos de imagens do voo, e acabou não mostrando o movimento lateral.

Mas logo devemos ter mais novidades: A equipe do Ingenuity tem mais duas semanas para realizar outros três voos, e a expectativa é que cada um seja um pouco mais “ambicioso” que o outro.

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