Se pud\u00e9ssemos fazer voar um drone sobre os c\u00e9us de Marte, seria poss\u00edvel cobrir um territ\u00f3rio muito maior, com muito mais rapidez que com uma sonda de superf\u00edcie. Mas projetar um drone apropriado \u00e9 um enorme desafio.<\/p>\n
Em 19 de abril de 2021, um min\u00fasculo helic\u00f3ptero experimental chamado Ingenuity (“Engenhosidade”, em portugu\u00eas) levantou voo no solo de Marte para os livros de hist\u00f3ria.<\/p>\n
Os rotores da m\u00e1quina aut\u00f4noma giraram furiosamente na atmosfera rarefeita para produzir impulso suficiente, levando a aeronave at\u00e9 a altura de um pr\u00e9dio de um andar. O Ingenuity planou e depois pousou com seguran\u00e7a, completando o primeiro voo controlado da humanidade em outro planeta. O local da aterrissagem recebeu o nome de Campo Irm\u00e3os Wright, em homenagem aos pioneiros americanos da avia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Um helic\u00f3ptero do tamanho de um pequeno carro, chamado Dragonfly (“Lib\u00e9lula”, em portugu\u00eas), est\u00e1 programado para dar o pr\u00f3ximo passo em meados dos anos 2030. Ele pousar\u00e1 na maior lua de Saturno, Tit\u00e3, para iniciar a primeira miss\u00e3o explorat\u00f3ria humana naquele sat\u00e9lite.<\/p>\n
Em uma hora, o Dragonfly voar\u00e1 mais do que qualquer sonda de superf\u00edcie j\u00e1 viajou em outro planeta. O ve\u00edculo em forma de drone com m\u00faltiplos rotores voar\u00e1 sobre Tit\u00e3, pousando por um dia de Tit\u00e3 (equivalente a 16 dias terrestres) para conduzir experimentos antes de voar para o seu pr\u00f3ximo destino.<\/p>\n
Mas o maior desafio – e talvez a maior oportunidade – da avia\u00e7\u00e3o extraterrestre \u00e9 V\u00eanus, o planeta terrivelmente quente, com seus extremos de press\u00e3o, temperatura e atmosfera \u00e1cida. Nenhum ve\u00edculo sobreviveu por mais de 127 minutos na sua superf\u00edcie similar a ard\u00f3sia, cheia de rachaduras.<\/p>\n
Mas os cientistas est\u00e3o propondo enviar duas aeronaves para V\u00eanus. Uma, em forma de planador, movida a energia solar, que pode voar indefinidamente pela atmosfera superior e mais favor\u00e1vel do planeta. A outra \u00e9 um projeto de asa voadora que voar\u00e1 atrav\u00e9s das condi\u00e7\u00f5es hostis pr\u00f3ximas \u00e0 superf\u00edcie.<\/p>\n
“O desenvolvimento da tecnologia para poder pousar em V\u00eanus \u00e9 dif\u00edcil”, segundo Eldar Noe Dobrea, cientista s\u00eanior do Instituto de Ci\u00eancias Planet\u00e1rias, na Calif\u00f3rnia (Estados Unidos), que est\u00e1 desenvolvendo os conceitos das miss\u00f5es para V\u00eanus. “A \u00fanica alternativa \u00e9 voar pela atmosfera.”<\/p>\n
Teddy Tzanetos, tecn\u00f3logo em rob\u00f3tica do Grupo de Mobilidade A\u00e9rea e l\u00edder da equipe do Helic\u00f3ptero Marciano Ingenuity, j\u00e1 est\u00e1 trabalhando nos projetos para a pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o de helic\u00f3pteros marcianos. “Sabemos o que o primeiro voo dos irm\u00e3os Wright trouxe para a humanidade aqui na Terra e acho que seguiremos o mesmo modelo em outros planetas”, afirma ele.<\/p>\n
“Eu n\u00e3o havia pensado em uma analogia como essa, mas o Dragonfly \u00e9 o pr\u00f3ximo passo depois do primeiro voo do Ingenuity”, afirma Elizabeth “Zibi” Turtle, que \u00e9 a principal pesquisadora do Laborat\u00f3rio de F\u00edsica Aplicada da Universidade Johns Hopkins. “Ele ser\u00e1 o primeiro ve\u00edculo [a\u00e9reo] a transportar toda a sua carga cient\u00edfica de um lugar para outro.”<\/p>\n
Como fizeram os pioneiros da avia\u00e7\u00e3o polar, os engenheiros da Nasa perceberam como os ve\u00edculos a\u00e9reos poderiam revolucionar a explora\u00e7\u00e3o de novos mundos. M\u00e1quinas emblem\u00e1ticas como os ve\u00edculos de superf\u00edcie marcianos Viking e Curiosity e sat\u00e9lites como Cassini, em Tit\u00e3, continuar\u00e3o a desempenhar pap\u00e9is importantes na explora\u00e7\u00e3o onde houver atmosfera apropriada, mas poder\u00e1 haver outras op\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
Dirig\u00edveis, helic\u00f3pteros, drones e at\u00e9 avi\u00f5es propulsores infl\u00e1veis, rob\u00f3ticos e controlados (todos propostos pelos cientistas da Nasa), poder\u00e3o recolher rapidamente dados de alta qualidade sobre grandes \u00e1reas da superf\u00edcie de um planeta, evitar terrenos perigosos, coletar imagens detalhadas que s\u00e3o imposs\u00edveis de obter com sondas de superf\u00edcie ou sat\u00e9lites e observar os alvos das miss\u00f5es de diferentes pontos de vista.<\/p>\n
Ve\u00edculos a\u00e9reos como esses podem tamb\u00e9m ir aonde os ve\u00edculos de superf\u00edcie n\u00e3o conseguem, como montanhas, picos e at\u00e9 a superf\u00edcie in\u00f3spita de V\u00eanus. O problema dos engenheiros da Nasa \u00e9 que o ambiente de cada planeta imp\u00f5e restri\u00e7\u00f5es diferentes sobre o tipo de aeronave, suas cargas e capacidades. E a tecnologia dispon\u00edvel para os engenheiros apresenta restri\u00e7\u00f5es similares.<\/p>\n
Como na fic\u00e7\u00e3o?<\/strong> A atmosfera em Marte tem menos de 1% da espessura da atmosfera da Terra, o que torna muito dif\u00edcil que uma aeronave consiga levantar voo no planeta. Isso significa, por sua vez, que um helic\u00f3ptero marciano deve ser muito leve, mas ainda poder carregar suas baterias de \u00edons de l\u00edtio, sensores e c\u00e2meras, bem como o aquecimento e isolamento necess\u00e1rios para mant\u00ea-lo em funcionamento nas frias noites marcianas.<\/p>\n “Se voc\u00ea conseguir resolver todos esses problemas e construir uma aeronave que pese menos de 1,8 kg, voc\u00ea ent\u00e3o tem o Ingenuity”, afirma Tzanetos. “Nosso engenheiro-chefe e membros da nossa equipe come\u00e7aram a examinar a ideia de um helic\u00f3ptero marciano nos anos 1990, mas a tecnologia ainda n\u00e3o existia. J\u00e1 nos anos 2010, ela estava l\u00e1 para os demonstradores tecnol\u00f3gicos.”<\/p>\n A equipe tamb\u00e9m considerou uma aeronave de asas fixas, mas, em Marte, o helic\u00f3ptero faz mais sentido porque operaria sem pistas de avia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n A Nasa tem nove diferentes n\u00edveis de prontid\u00e3o de tecnologia (TRL, na sigla em ingl\u00eas), que variam de TRL1 (“princ\u00edpios b\u00e1sicos foram observados e relatados”) at\u00e9 TRL9 (“voo comprovado” em miss\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o).<\/p>\n Nos anos 1990, o tipo de bateria necess\u00e1rio para alimentar o Ingenuity havia acabado de ser descoberto e poucos haviam percebido o potencial de materiais como a fibra de carbono. Da mesma forma, os sensores, pe\u00e7as de computador de baixo peso e algoritmos para fazer a m\u00e1quina voar ainda n\u00e3o estavam suficientemente desenvolvidos – nem o conhecimento humano da sua constru\u00e7\u00e3o e voo.<\/p>\n Mais de 20 anos se passaram e agora a situa\u00e7\u00e3o \u00e9 diferente. Atualmente, na Terra, drones entregam pacotes e vacinas, al\u00e9m de serem usados para supervisionar planta\u00e7\u00f5es e s\u00edtios arqueol\u00f3gicos. “Foi realmente a conflu\u00eancia de todas essas tecnologias que veio no momento certo para permitir [a constru\u00e7\u00e3o do] Ingenuity”, explica Tzanetos.<\/p>\n O Ingenuity realizou seus voos de teste e continua voando. “O principal objetivo era comprovar que ele poderia voar em Marte e conseguimos fazer 19 voos”, afirma Tzanetos. “O maior impacto que podemos deixar para o futuro \u00e9 continuar a fazer o Ingenuity voar. Cada voo que realizamos com sucesso fornece um tesouro de dados de engenharia que ser\u00e3o fundamentais para as gera\u00e7\u00f5es futuras.”<\/p>\n Tzanetos afirma que a equipe tamb\u00e9m est\u00e1 trabalhando em projetos de helic\u00f3pteros que possam transportar cargas muito mais pesadas por dist\u00e2ncias muito maiores. “Queremos ter as respostas quando a Nasa fizer as perguntas”, segundo ele.<\/p>\n Tit\u00e3 \u00e9 o extremo oposto de Marte. A lua de Saturno tem o tamanho de um planeta e possui uma crosta superficial coberta de gelo, sob a qual existe um oceano que cobre todo o planeta.<\/p>\n Ela \u00e9 terrivelmente fria e l\u00e1 chove metano. Sugeriu-se que barcos poderiam explorar a superf\u00edcie da lua, enquanto submarinos explorariam o mar abaixo da superf\u00edcie e aeronaves voariam pela atmosfera.<\/p>\n “O ambiente de Tit\u00e3, de fato, \u00e9 \u00fanico e apropriado para explora\u00e7\u00e3o com equipamento mais pesado que o ar”, segundo Melissa G. Trainer, uma das principais pesquisadoras da miss\u00e3o Dragonfly. Tit\u00e3 tem baixa gravidade e atmosfera densa, o que significa que avi\u00f5es e helic\u00f3pteros podem ter tamanho maior, transportar cargas mais pesadas e oferecer mais recursos que em um planeta como Marte.<\/p>\n O ambiente de Tit\u00e3 indica que um helic\u00f3ptero como o Dragonfly pode carregar a potente bateria nuclear da Nasa, que \u00e9 necess\u00e1ria para os objetivos cient\u00edficos da miss\u00e3o, al\u00e9m dos pr\u00f3prios experimentos, do hardware de computador e dos resistentes esquis de aterrissagem necess\u00e1rios para pousar na superf\u00edcie acidentada do sat\u00e9lite.<\/p>\n Os mapas de Tit\u00e3 existentes n\u00e3o s\u00e3o suficientemente detalhados, mas o helic\u00f3ptero voar\u00e1 sobre um poss\u00edvel local de aterrissagem e seguir\u00e1 voando se n\u00e3o for seguro descer. “O Dragonfly far\u00e1 seus pr\u00f3prios mapas de Tit\u00e3 enquanto voa”, afirma Trainer. “Essa abordagem evasiva \u00e9 a op\u00e7\u00e3o menos perigosa.”<\/p>\n J\u00e1 Marte apresenta vantagens sobre Tit\u00e3 em um aspecto. “O conjunto de sat\u00e9lites em volta de Marte que est\u00e1 l\u00e1 h\u00e1 d\u00e9cadas pode fazer a verifica\u00e7\u00e3o para o Ingenuity e funcionar como repetidor”, segundo Turtle. “O Dragonfly precisa comunicar-se diretamente com a Terra e com os pr\u00f3prios batedores locais.”<\/p>\n Leva menos de um dia para que os dados viajem de Marte para a Terra para an\u00e1lise e as ordens para o Ingenuity serem enviadas de volta. Em Tit\u00e3, esse tempo ser\u00e1 muito maior.<\/p>\n ‘Tremendo desafio’<\/strong> “A atmosfera de V\u00eanus \u00e9 horr\u00edvel, mas tamb\u00e9m \u00e9 \u00f3tima”, afirma Dobrea. “Existe uma enorme cobertura de nuvens com 20 km de espessura que come\u00e7a a 50 km acima da superf\u00edcie e vai at\u00e9 70 km – ela \u00e9 mais densa que a atmosfera da Terra e \u00e9 mais f\u00e1cil voar atrav\u00e9s dela. Deve ser poss\u00edvel fazer um avi\u00e3o movido a energia solar voar quase indefinidamente nessa altitude com a tecnologia existente.”<\/p>\n O seu segundo conceito de aeronave voar\u00e1 mais perto da superf\u00edcie. \u00c9 um “tremendo desafio”, segundo ele, devido ao calor extremo, \u00e0 falta de luz para energia solar e \u00e0 alta press\u00e3o.<\/p>\n Essa aeronave usa um motor do tipo Stirling para converter o calor extremo perto da superf\u00edcie em energia para alimentar a aeronave em altitudes maiores e mais frias. Seria um dentre poucos avi\u00f5es j\u00e1 alimentados por esse motor.<\/p>\n Mas poder\u00e1 haver outra op\u00e7\u00e3o: bal\u00f5es. Foi um bal\u00e3o que realizou o primeiro voo da humanidade em outro planeta. Em junho de 1985, a miss\u00e3o sovi\u00e9tico-europeia Vega lan\u00e7ou dois enormes bal\u00f5es esf\u00e9ricos na atmosfera de V\u00eanus. Seus instrumentos foram pendurados em uma g\u00f4ndola embaixo deles.<\/p>\n “N\u00f3s sab\u00edamos que os dois bal\u00f5es haviam sido lan\u00e7ados, mas n\u00e3o se eles haviam sobrevivido”, segundo Robert Preston, l\u00edder do projeto norte-americano de rastreamento dos bal\u00f5es. “Tudo o que v\u00edamos na tela do oscilosc\u00f3pio era ru\u00eddo e nada al\u00e9m disso. At\u00e9 que chegou um sinal fraco.”<\/p>\n “Eu me lembro de sair da sala de controle e olhar para V\u00eanus brilhando no c\u00e9u, no in\u00edcio da manh\u00e3, e pensar: ‘eu estou l\u00e1'”, ele conta.<\/p>\n Os bal\u00f5es Vega flutuaram a uma altitude de cerca de 54 km para coletar 46 horas de dados atmosf\u00e9ricos. “Quando analisamos o sucesso dos bal\u00f5es Vega, a resposta correta \u00e9 que eles foram ‘extremamente’ bem sucedidos”, afirma Jay Gallentine, historiador espacial e autor do livro Ambassadors from Earth: Pioneering Explorations with Unmanned Spacecraft (“Embaixadores da Terra: explora\u00e7\u00f5es pioneiras com espa\u00e7onaves n\u00e3o tripuladas”, em tradu\u00e7\u00e3o livre).<\/p>\n “Sei que teremos aeronaves novamente em Marte no futuro”, afirma Tzanetos, “e, com o Ingenuity, estamos acrescentando uma nova ferramenta. Tudo o que aprendemos ajudar\u00e1 outras gera\u00e7\u00f5es a explorar n\u00e3o apenas Marte, mas tamb\u00e9m planetas em outros sistemas solares.”<\/p>\n Mas esse pode ser um desafio ainda maior, segundo adverte o cientista da Nasa Jonathan Sauder, do Grupo de Infus\u00e3o Tecnol\u00f3gica JPL. Para ele, “se voc\u00ea come\u00e7ar a examinar os planetas fora do nosso sistema solar, tudo come\u00e7a a ficar realmente alucinante. Existem planetas feitos de gelo ou que t\u00eam metais na atmosfera. Existem alguns para os quais n\u00e3o poder\u00edamos enviar nada que conhecemos hoje sem que fosse totalmente destru\u00eddo, mas existem outros planetas mais parecidos com a Terra.”<\/p>\n Sejam quais forem os diferentes ambientes, a f\u00edsica ser\u00e1 a mesma, independentemente de qual seja o sistema solar explorado pela humanidade terrestre. “As li\u00e7\u00f5es que aprendemos com a opera\u00e7\u00e3o de aeronaves aut\u00f4nomas em outros planetas do nosso sistema solar s\u00e3o os blocos de constru\u00e7\u00e3o de como a humanidade voar\u00e1 no futuro”, afirma Tzanetos.<\/p>\n Sauder est\u00e1 projetando um ve\u00edculo de superf\u00edcie que possa sobreviver em V\u00eanus. Os mecanismos criados para o que ele chamou inicialmente de Sonda de Superf\u00edcie Autom\u00e1tica para Ambientes Extremos (Aree, na sigla em ingl\u00eas) poder\u00e3o um dia ser encontrados em ve\u00edculos de superf\u00edcie explorando Merc\u00fario e em sondas flutuando profundamente nos planetas gigantes gasosos, al\u00e9m de m\u00e1quinas explorando o interior da pr\u00f3pria Terra.<\/p>\n “Com rela\u00e7\u00e3o \u00e0 constru\u00e7\u00e3o de um ve\u00edculo de superf\u00edcie para V\u00eanus, o ambiente extremo significa que muitos dos componentes tradicionais que colocamos nas espa\u00e7onaves n\u00e3o funcionar\u00e3o”, afirma ele. A press\u00e3o for\u00e7a o \u00e1cido da atmosfera para os componentes, o que significa que eles precisam ser feitos de a\u00e7o inoxid\u00e1vel ou tit\u00e2nio. A alta temperatura funde os circuitos eletr\u00f4nicos.<\/p>\n Qual a solu\u00e7\u00e3o de Sauder? “Vamos fazer um rob\u00f4 totalmente mec\u00e2nico, um aut\u00f4mato, uma sonda retrofuturista.” O projeto inicial tinha at\u00e9 pernas em vez de rodas, inspiradas nas enormes esculturas mec\u00e2nicas movidas a energia e\u00f3lica, conhecidas como strandbeests, do artista holand\u00eas Theo Jansen.<\/p>\n Para detectar e desviar de obst\u00e1culos, o ve\u00edculo de superf\u00edcie usa um sistema de rolos e para-choques que, como um brinquedo de crian\u00e7a, fazem o ve\u00edculo parar quando atinge um obst\u00e1culo e mover-se novamente para frente em dire\u00e7\u00e3o levemente diferente. “Poder\u00e1 n\u00e3o ser o mais eficiente, mas \u00e9 robusto, confi\u00e1vel e funcionar\u00e1 naquele ambiente”, afirma Sauder.<\/p>\n Mas resultou ser muito dif\u00edcil eliminar todos os circuitos eletr\u00f4nicos. Por isso, circuitos eletr\u00f4nicos b\u00e1sicos que podem funcionar em altas temperaturas s\u00e3o utilizados para medir a temperatura e a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica, transmitindo os dados para o sat\u00e9lite. Isso fez com que a sonda precisasse ter seu nome substitu\u00eddo para Sonda Autom\u00e1tica H\u00edbrida-V\u00eanus (Har-V, na sigla em ingl\u00eas).<\/p>\n E existe a quest\u00e3o da energia para faz\u00ea-la funcionar. Solar n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel porque V\u00eanus tem nuvens espessas e noites que duram 60 dias. Por isso, os engenheiros da Nasa voltaram-se para a energia e\u00f3lica para alimentar diretamente os sistemas mec\u00e2nicos da sonda. A c\u00e2mera e os sensores qu\u00edmicos s\u00e3o ainda mais complicados e at\u00e9 agora n\u00e3o foram desenvolvidos.<\/p>\n A possibilidade que as rodas do Har-V pousem em V\u00eanus pode ser reduzida, mas existe a possibilidade de que o seu projeto venha a influenciar a sonda que ir\u00e1 at\u00e9 l\u00e1.<\/p>\n “Estou confiante que, um dia, teremos sondas sobre a superf\u00edcie de V\u00eanus e que as li\u00e7\u00f5es aprendidas com a arquitetura do Har-V influenciar\u00e3o esses projetos”, conclui Sauder.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Se pud\u00e9ssemos fazer voar um drone sobre os c\u00e9us de Marte, seria poss\u00edvel cobrir um territ\u00f3rio muito maior, com muito mais rapidez que com uma sonda de superf\u00edcie. Mas projetar um drone apropriado \u00e9 um enorme desafio. Em 19 de abril de 2021, um min\u00fasculo helic\u00f3ptero experimental chamado Ingenuity (“Engenhosidade”, em portugu\u00eas) levantou voo no […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":282302,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[154],"tags":[95],"class_list":["post-282301","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-na-rede","tag-capa"],"acf":[],"yoast_head":"\n
\nWernher von Braun, projetista do foguete Saturno 5, idealizou o pouso em Marte de um planador hipers\u00f4nico. O escritor de fic\u00e7\u00e3o cient\u00edfica Philip K. Dick imaginou colonizadores humanos em Marte em helic\u00f3pteros. Os engenheiros da Nasa come\u00e7aram a buscar conceitos para uma aeronave marciana depois dos ve\u00edculos de superf\u00edcie Viking nos anos 1970, cujas caracter\u00edsticas originaram o drone Predator, atualmente utilizado pelas for\u00e7as armadas americanas.<\/p>\n
\nA pr\u00f3xima expedi\u00e7\u00e3o a\u00e9rea pode ser para o planeta irm\u00e3o da Terra, V\u00eanus. A atmosfera do planeta \u00e9 90 vezes mais densa que a da Terra. Sua temperatura \u00e9 de cerca de 475 \u00b0C e a press\u00e3o \u00e9 de 93 bar, equivalente a 1,6 mil metros de profundidade nos oceanos terrestres.<\/p>\n