Helicóptero da NASA em Marte conclui primeiro voo em outro planeta

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De Kenneth Chang, do New York Times

O breve teste do veículo experimental chamado Ingenuity mostra como os exploradores podem estudar o Planeta Vermelho tanto do céu quanto do solo.

Um pequeno helicóptero robótico chamado Ingenuity fez história na exploração espacial na segunda-feira, quando decolou da superfície de Marte e pairou no ar fino do planeta vermelho. Foi a primeira máquina da Terra a voar como um avião ou helicóptero em outro mundo.

A conquista amplia o longo e excepcional recorde de estreias em Marte da NASA.

“Juntos voamos em Marte”, disse MiMi Aung, gerente de projeto da Ingenuity, à sua equipe durante a celebração. “E nós juntos agora temos este momento dos irmãos Wright.”

Como o primeiro voo de um avião de Wilbur e Orville Wright em 1903, o voo não foi longe ou durou muito, mas mostrou o que poderia ser feito. Voar na fina atmosfera de Marte foi um esforço técnico particularmente complicado, quase impossível, porque quase não há ar para empurrar.

Os engenheiros da NASA empregaram materiais ultraleves, lâminas giratórias e processamento de computador de alta potência para tirar o Ingenuity do chão e evitar que se desviasse e se espatifasse.

E assim como o avião de Wright levou a uma transformação na forma como as pessoas e bens circulam pela Terra, o Ingenuity oferece um novo meio de transporte que a NASA pode usar agora para estudar os mistérios do Sistema Solar. Futuros exploradores robóticos, com esta tecnologia sob o cinto da agência, podem assumir formas novas e não convencionais.

“O que a equipe engenhosa fez”, disse Michael Watkins, diretor do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA onde o helicóptero foi construído, durante uma entrevista coletiva, “nos é dada a terceira dimensão. Eles nos libertaram da superfície agora e para sempre na exploração planetária.”

A engenhosidade também era algo diferente para a NASA — um projeto de alto risco e alta recompensa com um preço modesto onde o fracasso era um resultado aceitável.

Essa abordagem é mais semelhante à de empresas espaciais ágeis como a SpaceX do que grandes programas de desenvolvimento tradicionais que trabalham com todas as contingências possíveis para construir uma máquina em escala real que tem que funcionar pela primeira vez.

A engenhosidade foi, portanto, um pequeno experimento colocado no rôver de Marte da NASA, o Perseverance, mas tem potencial para um avanço revolucionário.

Talvez um helicóptero mais avançado pudesse servir como batedor para um futuro rôver, identificando locais intrigantes para um estudo mais detalhado e rotas seguras para o rôver se dirigir até lá. Ou enxames de helicópteros poderiam subir e descer encostas de penhascos para examinar camadas de rocha que estão muito distantes ou fora do campo de visão da espaçonave atual.

Atualmente não há planos para colocar um segundo helicóptero em Marte. Mas Bob Balaram, o engenheiro-chefe do Ingenuity, disse que ele e seus colegas começaram a esboçar projetos para um helicóptero maior em Marte, com cerca de 10 vezes a massa e capaz de transportar cerca de 5kg de equipamento científico.

“Esse seria, eu acho, o ponto ideal para o design da próxima geração”, disse Balaram.

No domingo, os controladores da missão no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia transmitiram por rádio os comandos para o teste para o Perseverance, que pousou em Marte em fevereiro. O Perseverance, por sua vez, transmitiu os comandos ao Ingenuity, que estava pousado a 70 metros (200 pés) de distância em um terreno plano escolhido para servir como pista de pouso para uma série de cinco voos de teste.

Às 3:34 da manhã, horário do Leste ¬— era meio do dia marciano, meia hora depois do meio-dia, o helicóptero girou seus rotores conforme havia sido comandado e subiu acima da cratera de Jezero, para o céu marciano.

Na superfície de Marte, a atmosfera é apenas 1/100 da densidade da Terra, não muito para as hélices de um helicóptero empurrarem. Assim, para gerar sustentação suficiente para o Ingenuity de 1,8kg (4 libras) subir, seus dois rotores, cada um com cerca de um metro de largura, tiveram que girar em direções opostas a mais de 2.500 rotações por minuto.

Ele pairou a uma altura de cerca de 10 pés por cerca de 30 segundos. Em seguida, desceu de volta à superfície.
Mas, naquele momento, ninguém na Terra - incluindo pessoas da NASA - sabia o que estava realmente acontecendo. As duas espaçonaves não estavam em comunicação com a Terra durante o teste, e o Ingenuity teve que realizar todas as suas ações de forma autônoma.

Foi apenas três horas depois que uma das outras espaçonaves de Marte da NASA, a Mars Reconnaissance Orbiter, passou por cima, e o Perseverance pôde retransmitir os dados de teste de volta para a Terra.

Minutos depois, os engenheiros analisaram os resultados que mostraram um voo bem-sucedido.

• Havard Grip, o engenheiro que atua como piloto-chefe da NASA para a Ingenuity, anunciou quando os dados chegaram que o helicóptero havia completado "o primeiro voo motorizado de uma aeronave motorizada em outro planeta".
• Funcionários da NASA disseram que nomearam a pista de pouso onde o Ingenuity decolou e pousou no Wright Brothers Field. Um pequeno pedaço de tecido do avião Wright original foi colado no Ingenuity e enviado a Marte.
• A Sra. Aung disse a sua equipe para comemorar o momento., “E depois disso, vamos voltar ao trabalho e mais voos”, disse ela.

Com o sucesso da primeira viagem, até mais quatro voos poderiam ser tentados. Os três primeiros, incluindo o de segunda-feira, são projetados para testar as habilidades básicas do helicóptero. O segundo, que pode ocorrer já na quinta-feira, é subir a uma altitude de 5,28m (16 pés) e depois viajar horizontalmente cerca de 16,50m (50 pés) antes de retornar ao seu local original.

O terceiro voo poderia voar uma distância de 52,80m (160 pés) e depois retornar. Grip disse que a equipe ainda não decidiu os planos para os dois voos finais. “O que estamos falando aqui é ir mais alto, ir mais longe, ir mais rápido, esticar as capacidades do helicóptero dessas maneiras”, disse ele.

A Sra.Aung disse que achava que o Ingenuity cumpriria os quatro voos restantes nas próximas duas semanas. Ela também queria levar o Ingenuity ao seu limite e para o último voo viajar 600 ou 700 metros — ou até 2.300 pés.

“Estou sendo mais cauteloso aqui”, respondeu o Dr. Grip, um pouco hesitante.

A NASA planeja encerrar os testes dentro de 30 dias marcianos a partir de quando o Ingenuity foi entregue em 3 de abril para que o Perseverance possa iniciar a parte principal de sua missão de US$ 2,7 bilhões. O Ingenuity era um projeto adicional de US$ 85 milhões, mas não um requisito básico para o sucesso do Perseverance.

Os requisitos mais flexíveis de uma demonstração de tecnologia permitiram que os engenheiros usassem um processador Qualcomm quase pronto para uso, originalmente desenvolvido para telefones celulares com mais poder de computação do que todas as espaçonaves interplanetárias anteriores combinadas.
O processador, que não foi adaptado para as duras condições do espaço, era mais suscetível a interrupções da radiação, mas o helicóptero precisava de toda aquela velocidade de processamento de números para manter o voo estável.

A pequena máquina, que viajou para Marte aninhada na parte inferior do Perseverance, também capturou a imaginação de muitos.

Pouco antes de o Perseverance ser lançado em Marte em junho do ano passado, Jim Bridenstine, o administrador da NASA na época, disse: "Vou lhe dizer, o que mais me empolga como administrador da NASA é me preparar para ver um helicóptero voar em outro mundo.”

John P. Grotzinger, professor de geologia do Instituto de Tecnologia da Califórnia e ex-cientista do projeto Curiosity, um rôver de Marte anterior que chegou em 2012, disse que também era fã do Ingenuity.

“Esta é uma maneira realmente viável de explorar o planeta porque você pode cobrir uma área muito grande”, disse o Dr. Grotzinger.

Um helicóptero, especialmente voando no ar rarefeito de Marte, poderia carregar apenas um número limitado de sensores e não seria capaz de ver coisas tão detalhadas quanto um rôver, que pode mover um braço robótico e pressionar instrumentos contra uma rocha.

“Mas a compensação nos dá acesso a uma parte diferente da compreensão de Marte”, disse Grotzinger.Assim que as demonstrações terminarem, o Perseverance deixará o helicóptero para trás e se dirigirá ao delta do rio ao longo da borda da cratera de Jezero, onde sedimentos, e talvez indícios químicos de vida antiga, são preservados.

Cientistas e engenheiros estão preparando seus instrumentos no Perseverance para começar a coletar dados.

Isso inclui um laser que começou a vaporizar rochas e solos próximos para analisar sua composição química e um experimento projetado para separar o dióxido de carbono para gerar oxigênio. Essa tecnologia será a chave para fornecer aos astronautas ar para respirar quando por fim pisarem em Marte.

Dois novos visitantes em Marte

Além do Perseverance, dois outros novos visitantes também chegaram ao Planeta Vermelho vindos da Terra este ano.

A sonda Tianwen-1 da China entrou em órbita em fevereiro. Já no final de maio, ela lançará um módulo de pouso e o rôver que tentará alcançar a superfície do Planeta Vermelho. Se tiver sucesso, será o primeiro pouso bem-sucedido da China em outro planeta — ela já pousou na Lua três vezes.

A sonda Hope, dos Emirados Árabes Unidos, também chegou a Marte há dois meses. Após o disparo de seus propulsores em 29 de março, ela entrou em uma órbita em que poderá começar um estudo detalhado da atmosfera e do clima do planeta. Essa fase da pesquisa científica estava programada para começar na última quarta-feira.

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