A ciência de “Perdido em Marte”

E se os humanos realmente explorassem outros planetas, como Marte, por exemplo? E se a Nasa organizasse missões tripuladas para estudar o planeta vermelho? E se, em uma dessas missões, alguém ficasse para trás, completamente sozinho em um planeta inteiro, a aproximadamente 100 milhões de quilômetros da Terra e sem a humanidade saber da sua situação?

Essa é a história de Mark Watney, o protagonista do livro de Andy Weir e do filme de Ridley Scott Perdido em Marte, de 2015. Na trama, acompanhamos a trajetória do astronauta ao sobreviver por 543 sóis (dias marcianos) no planeta, passando por situações extremas que vão desde lidar com a solidão até criar água a partir de combustível de foguete.

Cena do filme "Perdido em Marte"

Cena do filme “Perdido em Marte”. Imagem: Divulgação

Mas o quanto da história tão realista é ciência de fato? Conversamos com pesquisadores da astrofísica e da botânica para colocar à prova cinco situações apresentadas na trama e tentar descobrir o que se provaria verdade e o que é pura ficção. 

Estou vivo: surpresa!

Assim que se descobre sozinho no planeta vermelho após sobreviver a um ferimento numa tempestade de areia, Watney vai analisar a sua situação. Resumindo, o astronauta contava com comida suficiente para 300 dias; seis trajes para AEVs — as famosas “roupas de astronauta”, que permitem que ele saia na atmosfera de Marte — em perfeitas condições, assim como o Hab — aquele laboratório com atmosfera estabilizada; o estágio de pouso do VAM (Veículo de Ascensão a Marte) com a central de produção de combustível ainda estavam por lá, e também o VDM (Veículo de Descida a Marte), embora possuísse danos; os dois veículos espaciais em bom estado e 200 metros quadrados de células solares. 

Dentro do Hab os equipamentos — incluindo o oxigenador e o reaproveitador de água — não sofreram nenhum dano. O estoque de multivitamínicos é grande, e o astronauta é botânico e engenheiro mecânico. A previsão é de que a próxima missão Ares chegue em Marte em quatro anos, porém a 2200 quilômetros da posição dele. Ah, e, é claro, os sistemas de comunicação não estão funcionando, então nada de falar com a Nasa ou qualquer outro na Terra.

Para Amaury de Almeida, doutor em astrofísica do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP, apesar de ser uma situação complicada, a chance que o personagem tem de sobrevivência com os itens listados é muito boa. Segundo o pesquisador, a preocupação imediata é garantir a respiração, o que Watney faz, e Almeida lembra a importância, aqui, do traje espacial: “o traje espacial está intacto. Em Marte, você estando fora de um habitat, de um laboratório, você vai ser um astronauta. Ou seja, tem que estar com o traje, não pode ficar exposto, e ele tem seis trajes espaciais”.

Para o cardápio: batatas, e mais batatas

Cena do filme "Perdido em Marte".

Cena do filme “Perdido em Marte”. Imagem: Reprodução

Um dos problemas mais urgentes enfrentados por Mark é a comida. Aplicando seus conhecimentos, Watney traçou o plano: produzir solo usando uma mistura de solo marciano, uma pequena amostra de solo terrestre que veio na missão, água e restos orgânicos — exatamente, restos de comida e fezes — e plantar batatas. 

As fezes ainda têm proteínas complexas que servem como adubo. Então, com acréscimo de água e bactérias ativas, o problema do componente orgânico estaria resolvido. Toda essa mistura forma um balde de compostagem, que é misturada ao solo marciano trazido para o Hab e recebe solo terrestre polvilhado. Após um longo processo de misturar mais solo estéril para criar solo fértil, Watney consegue 92 metros quadrados de solo cultivável, que recebem 12 batatas cortadas em quatro cada uma, e cada pedaço de batata com ao menos dois “olhos”, onde elas germinam. 

Amaury de Almeida comenta que o plano de Mark é plausível, e explica um pouco sobre a importância do nitrogênio no solo para que a plantação dê certo. “Para ele conseguir plantar batata em Marte ele precisa de nitrogênio no solo marciano, que é muito pobre nesse elemento. Quem fixa o composto no solo, na Terra, são exatamente as bactérias. Por isso a preocupação de fazer compostagem para enriquecer o solo marciano. Ele está usando excrementos para conseguir ter o nitrogênio fixado”. 

Para o botânico Paulo Gonella, o cultivo de plantas no espaço é plausível, porém diversos fatores são desconsiderados na trama, tratando o solo como ideal. “O solo da Terra é ideal para as plantas porque passou por bilhões de anos de transformação pela ação de água, bactérias e fungos – mesmo assim, nem todo solo terrestre é cultivável. A trama, portanto, parte de um pressuposto de que a região de Marte em questão tinha um solo ideal, sem esses problemas”, coloca o pesquisador. 

Além da questão da gravidade, que poderia interferir na plantação, Gonella comenta sobre a compostagem. “Obviamente, o solo marciano não tem matéria orgânica, então o personagem faz compostagem usando restos de alimentos e fezes da tripulação, o que seria fundamental para o cultivo de plantas nesse solo. No entanto, o processo de compostagem, no qual organismos decompositores tornam os nutrientes presentes nos dejetos disponíveis para as plantas, demoraria vários meses, o que é acelerado na trama”, conclui. 

Planeta… Água?

Um dos problemas decorrentes da plantação era a falta de água, e Watney deu um jeito um tanto engenhoso e muito arriscado para consegui-la. Começa então a produção de água do astronauta, a partir de oxigênio obtido por meio do oxigenador, que libera O2 a partir de CO2 atmosférico coletado pela central de combustível do VAM, e hidrogênio liberado da hidrazina, um composto usado como combustível pelo VDM e deixado para trás no veículo, utilizando um catalisador do motor do VDM. 

A grande questão aqui é que liberar o hidrogênio do combustível é muito perigoso e muito, muito quente, com grave risco de explosões. Na história, embora tenha cometido erros no percurso e contado com alguns acidentes, o plano acaba funcionando. 

Começando pela obtenção do oxigênio, Amaury de Almeida concorda com a abordagem proposta pelo autor do livro, que observa corretamente problemas relacionados à atmosfera rarefeita do planeta. Embora composta basicamente de CO2, ela possui uma pressão de um milésimo da presente na Terra, fazendo com que o personagem desenvolva uma estratégia para comprimir e coletar o composto. “A ideia é essa mesmo, você precisa concentrar esse gás e tentar fazer essa quebra da molécula. É engenhoso esse plano, mas ele tem a máquina para realizar”, completa Almeida, citando o oxigenador. 

Já sobre a obtenção de hidrogênio, o astrofísico reitera que a solução proposta é muito perigosa, e o risco de explosão é grande, embora não pense em uma ideia melhor para obtê-lo — além de buscar a água solidificada no subsolo, o que não está sendo feito nem pelos robôs da Nasa atualmente. “É meio mirabolante esse plano dele, eu não sei se daria certo não. Eu não apostaria nisso. Ele está tentando sobreviver, fazer o que é possível, mas é arriscadíssimo, eu não sei se na prática isso iria funcionar.”

Terra, do you copy? 

Cena do filme "Perdido em Marte"

Cena do filme “Perdido em Marte”. Imagem: Reprodução

Um dos grandes plots da trama é a comunicação. Sem conseguir falar com a Terra, Mark não pode avisar que está vivo, nem saber instruções da Nasa para seu resgate. Então, o protagonista elabora um plano para esse ponto também. E é bem simples, porém inteligente: recuperar a Pathfinder, sonda enviada para Marte em 1996 que tinha como missão explorar a superfície do planeta com o robô explorador Sojourner, e usá-la para se comunicar com a base na Terra — o que o personagem consegue fazer. 

Dave Lavery, consultor do filme e membro da Nasa, contou em entrevista ao IFL Science que o único motivo para a Pathfinder e a Sojourney terem perdido o contato com a Terra foi que suas baterias acabaram. Uma vez resolvido o problema, elas estariam aptas para serem utilizadas novamente, e a comunicação com a agência espacial aconteceria. 

Projeto Elrond (é, aquele de O Senhor dos Anéis): a manobra Rich Purnell

Uma vez estabelecido o contato e os problemas mais emergenciais resolvidos, chegava a hora de estabelecer um plano de resgate, e essa parte ficava por conta da Nasa. Depois de uma primeira tentativa falha e um panorama que parecia sem solução, um aerodinamicista chamado Rich Purnell descobre um jeito de trazer Mark de volta 34 sóis antes de acabar a comida por lá. 

O plano é polêmico porém simples: consiste em mandar a Hermes, nave tripulada da Ares 3, de volta à órbita marciana aproveitando a grande velocidade em que se encontrava no retorno para casa e usando a gravidade da Terra para ajustar o seu curso. Quando estivesse próxima à Terra, pegaria uma sonda, a Iris, com provisões para a viagem prolongada. Ao chegar na órbita marciana, Watney usaria o VAM da Ares 4 — que já está na cratera Schiaparelli, a 2200 quilômetros do Hab — para atingir a altitude necessária e ser resgatado pela Hermes no espaço. 

Cena do filme "Perdido em Marte"

Cena do filme “Perdido em Marte”. Imagem: Reprodução

Segundo Almeida, essa seria, econômica e logisticamente falando, a melhor solução para o problema, principalmente levando a questão do tempo em consideração. Sobre a manobra proposta em si, o pesquisador inicialmente ficou com dúvidas, mas ao pensar melhor percebeu que seria, sim, possível. “A física que você tem por trás é coerente e hoje em dia temos tecnologia para executar. Aliás o filme mostra muito bem todo esse cenário, passa bem a ideia que ele é meio difícil de ser feito, mas é viável”, comenta o doutor. 

Stairway to Heaven ou Highway to Hell? — o caminho é longo

Uma vez estabelecido o plano de resgate, Mark ainda precisava cumprir sua parte: ou seja, chegar até o local da Ares 4 para usar o VAM. Para isso, é necessário percorrer os 2200 quilômetros em um terreno em grande parte acidentado carregando consigo todo o equipamento utilizado para a manutenção da sua vida em Marte. Isso inclui, entre outras coisas, o que Watney chama de “O Grande Trio”: regulador atmosférico (que basicamente controla o CO2), oxigenador e reaproveitador de água — do qual ele acaba se livrando, carregando apenas a água necessária para a viagem. 

A questão colocada para o pesquisador Amaury de Almeida foi a seguinte: é possível sobreviver a uma viagem dessas com esses suprimentos? A resposta foi sim, realmente o traje espacial, o oxigenador e o regulador atmosférico são os fatores indispensáveis para a sobrevivência na viagem. O problema aqui é que Mark está jogando fora água em uma situação que, se algo der errado, ficaria muito pior. “Descartar essa água que ele já conseguiu de uma forma tão engenhosa e difícil é uma coisa muito complicada. Se der alguma coisa errada nesse trajeto, ele vai se complicar de vez. Eu não estou conseguindo pensar em outra solução, mas essa aí é crítica”, aponta Almeida. 

Cena do filme "Perdido em Marte"

Cena do filme “Perdido em Marte”. Imagem: Reprodução

Afinal, é ciência ou piração? 

Alguns pontos que causariam um conflito científico acabaram deixadas de lado na trama, como a radiação cósmica. Segundo o pesquisador “não tem como simular a radiação cósmica, que é penetrante, e essa radiação certamente vai lesar tecidos e vai trazer complicações para o humano”, e seus efeitos no corpo do protagonista, o tempo de viagem e a tempestade de areia que é uma premissa da história. 

Sobre a duração da expedição, Almeida aponta que, para um humano, a viagem de ida teria que ser no mínimo de oito meses. Chegando lá, a expedição não poderia ficar, por exemplo, uma semana e voltar — como os astronautas da Ares 3 —, pois caso saia de Marte imediatamente não encontraria a Terra na trajetória de volta, pelos movimentos orbitais. “Você vai ter que dar um tempo para ficar em Marte para encontrar a Terra na linha de visão quando voltar, então uma viagem dessa entre ida e volta são quase três anos devido ao tempo de permanência em Marte, é complicado”, comenta o especialista. 

Já a própria tempestade de areia que faz com que Watney seja deixado para trás é contestável, uma vez que a atmosfera rarefeita do planeta vermelho não ocasionaria um fenômeno dessa intensidade. “Em Marte você vai ter tempestades por exemplo de poeira, mas não é desse jeito. Isso vai complicar, por exemplo, a hora que o astronauta que saiu de traje de astronauta pega um jipe para circular para fazer um experimento. Vai ser um complicador interno de instrumento, mas nada do nível que o filme mostra. É um pouco de ficção.”

Paulo Gonella também opina sobre a veracidade científica da obra: “Do ponto de vista botânico, não vejo tantas inconsistências. Se tiverem ar, água, nutrientes, temperaturas adequadas e luz, plantas vão crescer. Considerando que em Marte só o último desses fatores está disponível, a aplicação desse cultivo no longo prazo dependeria sempre de estufas climatizadas e de alguma fonte externa de nutrientes”.

Apesar dos apontamentos feitos, as obras de Andy Weir e Ridley Scott se provam muito comprometidas com a ciência. “De todos os filmes de ficção para Marte e semelhantes, o que eu achei mais bem feito realmente foi esse. Existe uma preocupação do escritor [do livro] de fazer uma pesquisa séria, de ter assessoria científica, ele foi muito feliz nessa obra, e o filme retrata o que o autor fez no livro, então a coisa deu certo aí”, encerra Amaury de Almeida.

Autora: Letícia Cangane

Fonte: Jornalismo Júnior/USP