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Helicóptero da NASA com destino a Marte é aprovado em testes com condições extremas

Os tradicionais rovers de seis rodas funcionam muito bem em Marte, mas imagine como seria um helicóptero voando pelo ar rarefeito do planeta. Partindo de local para o outro, a aeronave nos daria uma visão aérea do Planeta Vermelho, mas não é tão simples quanto parece. Para testar a viabilidade desta ideia, a NASA irá enviar uma espécie de helicóptero para Marte e, como os testes de voo recentemente concluídos demonstraram, este pequeno veículo está oficialmente pronto para brilhar.

Em julho de 2020, um foguete Atlas V da United Launch Alliance será lançado a partir Estação da Força Aérea do Cabo Canaveral, na Flórida, com destino a Marte. A bordo estará o rover Mars 2020, e junto com ele estará um pequeno helicóptero de 1,8 quilo. Uma vez que estiver em Marte, essa será a primeira aeronave a voar acima da superfície de outro planeta.

Engenheiros do projeto Mars Helicopter da JPL em Pasadena, Califórnia, atingiram um importante marco de desenvolvimento, no qual um modelo do tal helicóptero foi submetido a uma série de testes críticos de voo, conforme informa a NASA. O pequeno helicóptero conseguiu realizar um voo controlado e constante em condições que simulavam o Planeta Vermelho – um bom indicativo de que ele irá operar adequadamente por lá.

“Ao nos prepararmos para o primeiro voo em Marte, registramos mais de 75 minutos de tempo de voo com um modelo de engenharia, que era uma aproximação do nosso helicóptero final”, disse o diretor do projeto MiMi Aung, num comunicado de imprensa da NASA. “Mas este teste recente do modelo de voo foi muito importante. Este é o helicóptero com destino a Marte. Precisávamos ver que ele funcionaria como o esperado”.

Espera-se que o helicóptero e o rover Mars 2020 pousem no Planeta Vermelho em Fevereiro de 2021. A aeronave não será utilizada imediatamente. De acordo com a NASA, o primeiro voo deve acontecer “alguns meses” após o início missão. Quando chegar o momento ideal, o helicóptero será submetido a uma série de testes de voo, de não mais do que 90 segundos.

O veículo de demonstração usado nos testes de voo. Imagem: NASA/JPL-Caltech

O helicóptero é super simples, sem muitas funcionalidades e firulas. A NASA o descreve como um “demonstrador de tecnologias”. Os resultados dos testes realizados no Planeta Vermelho serão utilizados para o desenvolvimento de aeronaves mais sofisticadas para voar por lá. No futuro, talvez tenhamos um helicóptero com câmera.

Construir um helicóptero capaz de voar em Marte é, de fato, um grande desafio tecnológico. O dispositivo tem de ser capaz de suportar alterações extremas de temperatura em Marte, principalmente à noite, quando a temperatura fica abaixo dos 90 graus Celsius. Cada um dos 1.500 componentes diferentes da aeronave, compostos de alumínio, silício, carbono, folhas e espuma, terão de suportar as contrações e expansões provocadas pelas condições ambientais que mudam dramaticamente.

A capacidade de voo depende da presença de um meio que forneça a força de elevação necessária. A atmosfera da Terra é bastante densa, mas o mesmo não se pode dizer de Marte, onde a atmosfera é rarefeita – apenas 1% do que é aqui na Terra. Para ser justo, tais condições existem na Terra, mas a uma altitude de 30.480 metros (100.000 pés).

Os engenheiros não quiseram testar o pequeno helicóptero em uma altura tão extrema quanto essa e, por isso, recriaram essas condições dentro do Simulador Espacial JPL.

Não querendo testar seu pequeno helicóptero a uma altura tão extrema, os engenheiros da NASA recriaram essas condições dentro do Simulador Espacial JPL. Em preparação para o teste de voo, todos os gases foram sugados da câmara de vácuo de cerca de 7,5 metros de largura e substituídos por dióxido de carbono, tornando-a bem similar com a atmosfera de Marte. O helicóptero conseguiu sair do solo e ficou no ar durante cerca de um minuto, atingindo uma altitude modesta de dois centímetros.

A equipe do projeto preparando o helicóptero para os testes. Imagem: NASA/JPL-Caltech

Outro problema de Marte é a sua baixa gravidade, que é aproximadamente 38% da gravidade da Terra. Em Marte, o helicóptero que tem 1,8 quilo terá cerca de 680 gramas, alterando drasticamente seu perfil de voo.

Simular a baixa gravidade foi consideravelmente mais desafiador, mas a NASA o fez usando um “sistema de transferência de gravidade”. Nos testes, uma correia motorizada foi conectada ao topo do helicóptero, fornecendo uma assistência de 62% – que corresponde a gravidade a mais presente na Terra.

“O sistema de transferência de gravidade funcionou perfeitamente, assim como o nosso helicóptero”, disse Teddy Tzanetos, condutor dos testes do helicóptero no JPL. “Só precisávamos pairar a uma altura de 5 centímetros para obter todos os conjuntos de dados necessários para confirmar que nosso helicóptero voa de forma autônoma, até na atmosfera rarefeita de Marte; não havia necessidade de ir mais alto. Foi um baita de um primeiro voo”.

Com 75 minutos de voos de testes registrados, e um helicóptero aparentemente pronto para os rigores de Marte, a etapa de certificação está completa.

“Da próxima vez que voarmos, voaremos em Marte”, declarou Aung. “Observando nosso helicóptero passar por seus ritmos na câmara, não pude deixar de pensar sobre os veículos históricos que estiveram lá no passado. A câmara fez testes para missões como as das sondas Ranger Moon e até mesmo das Voyagers e Cassini, além de todos os roveres que passaram por Marte. Ao ver o nosso helicóptero lá dentro, lembrei-me que estamos a caminho de escrever um pequeno pedaço da história espacial”.

Sem dúvida, este pequeno helicóptero pode ser o início de algo grande, que pode proporcionar uma forma inteiramente nova de explorar a superfície de outro planeta.

[NASA]

George Dvorsky

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George Dvorsky

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