Perseverance, também referido como Percy, é um rover planetário baseado nas configurações do rover Curiosity do Mars Science Laboratory. Desenvolvido pela NASA, foi lançado em 30 de julho de 2020 com destino a Marte. Investigará a astrobiologia, geologia e história de Marte, incluindo a possibilidade do planeta ter sido habitável no passado. Foi anunciado pela agência americana em 4 de dezembro de 2012, na União de Geofísica dos Estados Unidos, em São Francisco. O rover é do tamanho de um carro, com cerca de 3 metros de comprimento (sem incluir o braço), 2,7 metros de largura, 2,2 metros de altura e 1 050 kg. O veículo era conhecido pelo nome genérico do veículo da missão Mars 2020, mas, em 5 de março de 2020, a NASA revelou o nome escolhido para o veículo espacial. O veículo espacial foi renomeado como Perseverance (lit. Perseverança).
Perseverance possui uma broca capaz de perfurar o solo marciano para recolher amostras e deixá-las na superfície de Marte. Uma missão futura poderia recolher essas amostras e trazer de volta para a Terra para serem estudadas. O lançamento ocorreu em 30 de Julho de 2020, na base de lançamentos Cabo Canaveral, num foguete Atlas V. Àquela data, Terra e Marte estavam em boas posições em relação um ao outro. Para manter os custos e riscos da missão mais baixos possíveis, o projeto foi baseado na missão do Mars Science Laboratory, que pôs Curiosity em Marte.
A missão também oferece oportunidade de adquirir informações e desenvolvimento das tecnologias que poderão ser usadas futuramente para expedições humanas no planeta vermelho.
A missão foi lançada a 30 de julho 2020, quando as posições da Terra e de Marte eram ideais para viajar para Marte.
O Perseverance pousou em Marte em 18 de fevereiro de 2021, com uma missão planejada de pelo menos um ano na superfície de Marte (668 sois ou 687 dias terrestres).
O pouso foi bem sucedido, ocorrendo às 17h55min (horário de Brasília). Após o pouso, o Perseverance imediatamente começou a enviar imagens de sua área ao redor, na frente e atrás do rover, usando suas câmeras de prevenção de perigos a bordo.
A primeira imagem mostra um par de pedras de dez centímetros na frente do veículo e dunas em segundo plano.
Apesar do grande sucesso do rover Curiosity pousando em agosto de 2012, o Programa de Exploração de Marte da NASA estava em um estado de incerteza no início da década de 2010. Os cortes no orçamento forçaram a NASA a desistir de uma colaboração planejada com a Agência Espacial Europeia, que incluía uma missão rover. No verão de 2012, um programa que lançava uma missão a Marte a cada dois anos de repente se viu sem nenhuma missão aprovada depois de 2013.
Em 2011, a National Academies of Sciences, Engineering and Medicine elaborou um relatório contendo um conjunto de recomendações feitas pela comunidade científica. Afirmou que a principal prioridade do programa de exploração planetária da NASA durante 2013 e 2022 deveria ser uma campanha para trazer amostras de Marte, um projeto com três missões para coletar, lançar e devolver com segurança amostras da superfície marciana à Terra. O relatório afirma que a NASA deve investir em um rover de armazenamento de amostras como primeiro passo desse esforço, com o objetivo de manter os custos abaixo de US$ 2,5 bilhões.
Após o sucesso do rover Curiosity e em resposta às recomendações do relatório, a NASA anunciou sua intenção de lançar uma nova missão de um rover a Marte em 2020 na conferência American Geophysical Union em dezembro de 2012.
Embora inicialmente hesitante em se comprometer com múltiplas missões ambiciosas de coleta de amostras, uma equipe convocada pela NASA para o projeto Mars 2020 divulgou um relatório em julho de 2013 mencionando que a missão deveria "selecionar e armazenar um pacote atraente de amostras de forma retornável".
O projeto do rover Perseverance é uma evolução de seu antecessor, o rover Curiosity. Os dois rovers compartilham semelhanças na corpo, sistema de pouso, estágio de cruzeiro e sistema de potência, mas o projeto foi aprimorado de várias maneiras para o Perseverance. Os engenheiros projetaram as rodas do rover para serem mais robustas do que as rodas do Curiosity, que sofreram alguns danos. O Perseverance tem rodas de alumínio mais grossas e duráveis, com largura reduzida e um diâmetro maior (52,5 cm) do que as rodas de 50 cm do Curiosity. As rodas de alumínio são cobertas com presilhas para tração e raios curvos de titânio para suporte elástico. O escudo térmico para o rover foi feito de ablator de fibra de carbono impregnado com fenólico (PICA), para permitir que ele resista a até 1300° C de calor. Assim como o Curiosity, o Perseverance inclui um braço robótico, embora o braço do Perseverance seja mais longo e mais forte, medindo 2,1 m. O braço hospeda um elaborado mecanismo de perfuração de rocha para retirar e armazenar amostras geológicas da superfície marciana em tubos de armazenamento estéreis. Há também um braço secundário escondido abaixo do rover que ajuda a armazenar as amostras menores. Este braço é conhecido como Sample Handling Assembly (SHA) e é responsável por mover as amostras de solo para várias estações dentro do Adaptive Caching Assembly (ACA) na parte inferior do rover. Essas estações incluem avaliação de volume, imagem, dispensa de selo hermético, entre outros. Devido ao pequeno espaço no qual o SHA deve operar, bem como aos requisitos de carga durante as atividades de selagem, o Sample Caching System "é o mecanismo mais complicado e sofisticado que já construímos, testamos e preparamos para voos espaciais".
A combinação de instrumentos maiores, novo sistema de amostragem e armazenamento e rodas modificadas torna o Perseverance mais pesado, pesando 1 025 kg em comparação com o Curiosity que tem 899 kg - um aumento de 14%.
O gerador de energia termoelétrica de radioisótopo (MMRTG) do Perseverance tem uma massa de 45 kg e usa 4,8 kg de óxido de plutônio-238 como fonte de energia. A decadência natural do plutônio-238, que tem meia-vida de 87,7 anos, emite calor que é convertido em eletricidade - aproximadamente 110 watts no lançamento. Isso diminuirá com o tempo, conforme sua fonte de energia decai. O MMRTG carrega duas baterias recarregáveis de íon de lítio que alimentam as atividades do rover e deve ser recarregado periodicamente. Ao contrário dos painéis solares, o MMRTG fornece aos engenheiros flexibilidade significativa na operação dos instrumentos do rover, mesmo à noite, durante tempestades de poeira e durante o inverno.
O computador do rover usa o BAE Systems RAD750 baseado em um microprocessador PowerPC 750 G3 robusto. O computador contém 128 megabytes de DRAM volátil e funciona a 133 MHz. O software de voo roda no sistema operacional VxWorks, é escrito na linguagem de programação C e é capaz de acessar 4 gigabytes de memória não volátil NAND em um cartão separado. O Perseverance conta com três antenas para telemetria, todas retransmitidas por naves atualmente em órbita ao redor de Marte. A antena primária de Ultra High Frequency (UHF) pode enviar dados do rover a uma taxa máxima de dois megabits por segundo. Duas antenas de banda X mais lentas fornecem redundância de comunicações.
O JPL construiu uma cópia do Perseverance que fica na Terra, chamada OPTIMISM (Operational Perseverance Twin for Integration of Mechanisms and Instruments Sent to Mars - Gêmeo operacional do Perseverance para integração de mecanismos e instrumentos enviados a Marte). Ele está localizado no JPL e é usado para testar procedimentos operacionais e para ajudar na resolução de problemas do rover em Marte, caso necessário.
Helicóptero marciano Ingenuity
A missão Perseverance também levou consigo um helicóptero experimental chamado Ingenuity. Este helicóptero/drone movido a energia solar tem uma massa de 1,8 kg (4,0 lb). Ele tem a missão de demonstrar estabilidade de voo na atmosfera rarefeita de Marte e de testar o potencial para explorar rotas para o rover. Sua janela de teste experimental de voo foi planejada para 30 dias marcianos (31 dias terrestres). Além de uma câmera, ele não carrega instrumentos científicos. O helicóptero se comunica com a Terra por meio do Perseverance. A primeira decolagem foi tentada no dia 19 de abril de 2021 às 07h15 UTC, com um evento ao vivo na internet três horas depois às 10h15 UTC confirmando o voo. Foi o primeiro voo motorizado em outro corpo celeste. O Ingenuity já fez outros voos mais ambiciosos, que foram gravados usando câmeras do Perseverance.