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Estado de Minas

Nasa desenvolve drone que poderá integrar a próxima missão de exploração de Marte

Objetivo é fornecer imagens aéreas da superfície e orientar ações futuras


postado em 09/02/2015 00:12 / atualizado em 10/02/2015 12:30

Roberta Machado

A agência espacial norte-americana, Nasa, está desenvolvendo um drone que deverá ser enviado a Marte como parte da missão que vai explorar o Planeta Vermelho em 2020. Se for considerado apto para a viagem, o pequeno helicóptero, de pouco mais de um metro  de largura, vai partir para o espaço de carona com um grande robô de seis rodas similar ao Curiosity. O veículo aéreo foi concebido como um equipamento de apoio, que tem como objetivo fazer voos de reconhecimento e guiar seu companheiro mais robusto na busca por sinais de vida passada em território extraterrestre.

O sonho de enviar um veículo voador para Marte nasceu no fim da década de 1990, quando a Nasa começou a testar alguns conceitos no seu Laboratório de Propulsão a Jato (JPL). O projeto estudou alguns designs inspirados em animais e chegou a considerar até mesmo a fabricação de um avião espacial, mas a equipe de engenheiros da agência decidiu investir em uma linha de pesquisa mais consolidada. “Designs bioinspirados são interessantes do ponto de vista da pesquisa acadêmica, mas, da perspectiva da engenharia, helicópteros são uma tecnologia muito mais investigada e testada, que pode suprir as necessidades da nossa missão”, explica Bob Balaram, líder técnico do projeto.

O resultado de 15 anos de trabalho é uma pequena caixa amarela suportada por quatro pernas muito finas. O equipamento pesa cerca de um quilo e suas duas hélices têm potência suficiente para levantar voos de 100m de altura. Células solares instaladas no topo do drone se encarregam de fornecer energia ao veículo, que tem bateria suficiente para ficar no ar por até três minutos. Os engenheiros calculam que o sistema seja capaz de percorrer meio quilômetro por dia.

Desafio

O pequeno helicóptero desenvolvido pela equipe da Nasa ainda não teve a viagem aprovada e representa um desafio mesmo para a agência,xxxxxx que já enviou incontáveis foguetes, robôs e sondas para o espaço. Embora a gravidade do Planeta Vermelho seja muito baixa, a atmosfera quase inexistente do local torna a decolagem muito difícil. A camada de gases que envolve Marte tem cerca de 1% da densidade do ar da Terra, o que exige muito mais energia do drone para percorrer uma distância bem menor. A equipe da Nasa está atualmente testando um protótipo em uma câmara a vácuo que vai mostrar se o equipamento é capaz de voar no ar marciano.

A limitação obriga ainda a equipe de engenheiros a ser bem econômica com o projeto, que precisa ser tão leve quanto um helicóptero de brinquedo. Ao contrário de um veículo terrestre de uma tonelada como o Curiosity, que tem um conjunto complexo de componentes para manter o sistema sempre funcionando, o equipamento voador deve contar com o mínimo de peças possível. “No caso do drone, não é possível ter sistemas de redundância como os do Curiosity, ele ficaria muito pesado”, compara Edison Pignaton de Freitas, professor do Instituto de Informática da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Outro problema a ser resolvido pela equipe de engenheiros é a blindagem, o drone, que deve proteger da alta radiação marciana sem aumentar o peso. “O problema da radiação é que, quando ela incide nos componentes eletrônicos, ela pode mudar o estado lógico do componente e causar o processamento errado da informação. Isso pode acarretar, por exemplo, no processamento incorreto da rotação das hélices, fazendo o drone cair ou nem levantar voo”, especula o especialista brasileiro.

Viagem acelerada

Em pouco mais de dois anos, o rover Curiosity percorreu cerca de 40 quilômetros na superfície de Marte. A jornada lenta é marcada por constantes paradas para a realização de experimentos científicos e segue um plano de viagem extremamente cauteloso: a cada distância vencida, o robô, do tamanho de um veículo utilitário, precisa parar para estudar os arredores e se certificar de que o caminho é seguro. Afinal, uma simples roda atolada pode significar o fim de uma missão bilionária.

A ideia dos pesquisadores da Nasa é ajudar o veículo explorador com uma visão privilegiada, que poderá indicar com mais rapidez o melhor trajeto a seguir no acidentado solo do Planeta Vermelho. A agência estima que o drone possa triplicar a distância percorrida pelo rover, além de dar aos pesquisadores mais opções de lugares para explorar e aumentar as chances de sucesso da missão. Como um segurança, o drone seguiria sempre na frente, investigando os arredores antes de os cientistas determinarem o próximo destino do robô terrestre. Os dois veículos manteriam uma distância segura um do outro por meio de um sistema de comunicação, evitando colisões.

O projeto do helicóptero espacial não inclui instrumentos avançados como lasers ou espectrômetros, mas a visão aérea da câmera do veículo deve ser uma importante ferramenta para os pesquisadores na busca por sinais de vida passada. “Acreditamos que a água seja extremamente importante para a vida como conhecemos. Se conseguirmos escolher um lugar onde tenha água ativa, seria interessante para procurar vida atual ou antiga”, ensina Fábio Rodrigues, professor do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP).

A análise das formações geológicas registradas em imagens feitas por satélite já foram o suficiente para cientistas afirmarem, por exemplo, que o planeta teve rios e que algumas regiões cobertas por gelo ainda estão ativas. A câmera do drone tem uma resolução 10 vezes maior do que as imagens registradas pelo Mars Reconnaissance Orbiter e pode revelar detalhes nunca vistos do solo marciano. “Um rover tem equipamentos que vão medir o tipo de mineral do terreno e a presença de matéria orgânica, mas ele só consegue visualizar uma área muito pequena. Com o drone, ele teria imagens muito boas que serviriam para entender o terreno e guiá-lo para lugares mais interessantes.”

A Nasa ainda não revela o investimento feito no drone espacial, mas afirma que, se for aprovado a tempo, o equipamento deve representar uma pequena parcela do investimento da missão, atualmente orçada em US$ 1,9 bilhão. Até o momento, apenas sete instrumentos científicos estão oficialmente aprovados para a missão de 2020, incluindo duas câmeras de alta resolução e um equipamento capaz de produzir oxigênio a partir do dióxido de carbono presente na atmosfera de Marte.

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