O desafiobetano bonus primeiro depositoconstruir aeronaves para voarbetano bonus primeiro depositooutros planetas:betano bonus primeiro deposito

Em uma hora, o Dragonfly voará mais do que qualquer sondabetano bonus primeiro depositosuperfície já viajoubetano bonus primeiro depositooutro planeta. O veículobetano bonus primeiro depositoformabetano bonus primeiro depositodrone com múltiplos rotores voará sobre Titã, pousando por um diabetano bonus primeiro depositoTitã (equivalente a 16 dias terrestres) para conduzir experimentos antesbetano bonus primeiro depositovoar para o seu próximo destino.

Mas o maior desafio - e talvez a maior oportunidade - da aviação extraterrestre é Vênus, o planeta terrivelmente quente, com seus extremosbetano bonus primeiro depositopressão, temperatura e atmosfera ácida. Nenhum veículo sobreviveu por maisbetano bonus primeiro deposito127 minutos nabetano bonus primeiro depositosuperfície similar a ardósia, cheiabetano bonus primeiro depositorachaduras.

Mas os cientistas estão propondo enviar duas aeronaves para Vênus. Uma,betano bonus primeiro depositoformabetano bonus primeiro depositoplanador, movida a energia solar, que pode voar indefinidamente pela atmosfera superior e mais favorável do planeta. A outra é um projetobetano bonus primeiro depositoasa voadora que voará através das condições hostis próximas à superfície.

"O desenvolvimento da tecnologia para poder pousarbetano bonus primeiro depositoVênus é difícil", segundo Eldar Noe Dobrea, cientista sênior do Institutobetano bonus primeiro depositoCiências Planetárias, na Califórnia (Estados Unidos), que está desenvolvendo os conceitos das missões para Vênus. "A única alternativa é voar pela atmosfera."

Teddy Tzanetos, tecnólogobetano bonus primeiro depositorobótica do Grupobetano bonus primeiro depositoMobilidade Aérea e líder da equipe do Helicóptero Marciano Ingenuity, já está trabalhando nos projetos para a próxima geraçãobetano bonus primeiro depositohelicópteros marcianos. "Sabemos o que o primeiro voo dos irmãos Wright trouxe para a humanidade aqui na Terra e acho que seguiremos o mesmo modelobetano bonus primeiro depositooutros planetas", afirma ele.

"Eu não havia pensadobetano bonus primeiro depositouma analogia como essa, mas o Dragonfly é o próximo passo depois do primeiro voo do Ingenuity", afirma Elizabeth "Zibi" Turtle, que é a principal pesquisadora do Laboratóriobetano bonus primeiro depositoFísica Aplicada da Universidade Johns Hopkins. "Ele será o primeiro veículo [aéreo] a transportar toda abetano bonus primeiro depositocarga científicabetano bonus primeiro depositoum lugar para outro."

Como fizeram os pioneiros da aviação polar, os engenheiros da Nasa perceberam como os veículos aéreos poderiam revolucionar a exploraçãobetano bonus primeiro depositonovos mundos. Máquinas emblemáticas como os veículosbetano bonus primeiro depositosuperfície marcianos Viking e Curiosity e satélites como Cassini,betano bonus primeiro depositoTitã, continuarão a desempenhar papéis importantes na exploração onde houver atmosfera apropriada, mas poderá haver outras opções.

Dirigíveis, helicópteros, drones e até aviões propulsores infláveis, robóticos e controlados (todos propostos pelos cientistas da Nasa), poderão recolher rapidamente dadosbetano bonus primeiro depositoalta qualidade sobre grandes áreas da superfíciebetano bonus primeiro depositoum planeta, evitar terrenos perigosos, coletar imagens detalhadas que são impossíveisbetano bonus primeiro depositoobter com sondasbetano bonus primeiro depositosuperfície ou satélites e observar os alvos das missõesbetano bonus primeiro depositodiferentes pontosbetano bonus primeiro depositovista.

Veículos aéreos como esses podem também ir aonde os veículosbetano bonus primeiro depositosuperfície não conseguem, como montanhas, picos e até a superfície inóspitabetano bonus primeiro depositoVênus. O problema dos engenheiros da Nasa é que o ambientebetano bonus primeiro depositocada planeta impõe restrições diferentes sobre o tipobetano bonus primeiro depositoaeronave, suas cargas e capacidades. E a tecnologia disponível para os engenheiros apresenta restrições similares.

Como na ficção?

Wernher von Braun, projetista do foguete Saturno 5, idealizou o pousobetano bonus primeiro depositoMartebetano bonus primeiro depositoum planador hipersônico. O escritorbetano bonus primeiro depositoficção científica Philip K. Dick imaginou colonizadores humanosbetano bonus primeiro depositoMartebetano bonus primeiro depositohelicópteros. Os engenheiros da Nasa começaram a buscar conceitos para uma aeronave marciana depois dos veículosbetano bonus primeiro depositosuperfície Viking nos anos 1970, cujas características originaram o drone Predator, atualmente utilizado pelas forças armadas americanas.

A atmosferabetano bonus primeiro depositoMarte tem menosbetano bonus primeiro deposito1% da espessura da atmosfera da Terra, o que torna muito difícil que uma aeronave consiga levantar voo no planeta. Isso significa, porbetano bonus primeiro depositovez, que um helicóptero marciano deve ser muito leve, mas ainda poder carregar suas bateriasbetano bonus primeiro depositoíonsbetano bonus primeiro depositolítio, sensores e câmeras, bem como o aquecimento e isolamento necessários para mantê-lobetano bonus primeiro depositofuncionamento nas frias noites marcianas.

"Se você conseguir resolver todos esses problemas e construir uma aeronave que pese menosbetano bonus primeiro deposito1,8 kg, você então tem o Ingenuity", afirma Tzanetos. "Nosso engenheiro-chefe e membros da nossa equipe começaram a examinar a ideiabetano bonus primeiro depositoum helicóptero marciano nos anos 1990, mas a tecnologia ainda não existia. Já nos anos 2010, ela estava lá para os demonstradores tecnológicos."

A equipe também considerou uma aeronavebetano bonus primeiro depositoasas fixas, mas,betano bonus primeiro depositoMarte, o helicóptero faz mais sentido porque operaria sem pistasbetano bonus primeiro depositoaviação.

A Nasa tem nove diferentes níveisbetano bonus primeiro depositoprontidãobetano bonus primeiro depositotecnologia (TRL, na siglabetano bonus primeiro depositoinglês), que variambetano bonus primeiro depositoTRL1 ("princípios básicos foram observados e relatados") até TRL9 ("voo comprovado"betano bonus primeiro depositomissõesbetano bonus primeiro depositooperação).

Nos anos 1990, o tipobetano bonus primeiro depositobateria necessário para alimentar o Ingenuity havia acabadobetano bonus primeiro depositoser descoberto e poucos haviam percebido o potencialbetano bonus primeiro depositomateriais como a fibrabetano bonus primeiro depositocarbono. Da mesma forma, os sensores, peçasbetano bonus primeiro depositocomputadorbetano bonus primeiro depositobaixo peso e algoritmos para fazer a máquina voar ainda não estavam suficientemente desenvolvidos - nem o conhecimento humano dabetano bonus primeiro depositoconstrução e voo.

Maisbetano bonus primeiro deposito20 anos se passaram e agora a situação é diferente. Atualmente, na Terra, drones entregam pacotes e vacinas, alémbetano bonus primeiro depositoserem usados para supervisionar plantações e sítios arqueológicos. "Foi realmente a confluênciabetano bonus primeiro depositotodas essas tecnologias que veio no momento certo para permitir [a construção do] Ingenuity", explica Tzanetos.

O Ingenuity realizou seus voosbetano bonus primeiro depositoteste e continua voando. "O principal objetivo era comprovar que ele poderia voarbetano bonus primeiro depositoMarte e conseguimos fazer 19 voos", afirma Tzanetos. "O maior impacto que podemos deixar para o futuro é continuar a fazer o Ingenuity voar. Cada voo que realizamos com sucesso fornece um tesourobetano bonus primeiro depositodadosbetano bonus primeiro depositoengenharia que serão fundamentais para as gerações futuras."

Tzanetos afirma que a equipe também está trabalhandobetano bonus primeiro depositoprojetosbetano bonus primeiro depositohelicópteros que possam transportar cargas muito mais pesadas por distâncias muito maiores. "Queremos ter as respostas quando a Nasa fizer as perguntas", segundo ele.

Titã é o extremo opostobetano bonus primeiro depositoMarte. A luabetano bonus primeiro depositoSaturno tem o tamanhobetano bonus primeiro depositoum planeta e possui uma crosta superficial cobertabetano bonus primeiro depositogelo, sob a qual existe um oceano que cobre todo o planeta.

Ela é terrivelmente fria e lá chove metano. Sugeriu-se que barcos poderiam explorar a superfície da lua, enquanto submarinos explorariam o mar abaixo da superfície e aeronaves voariam pela atmosfera.

"O ambientebetano bonus primeiro depositoTitã,betano bonus primeiro depositofato, é único e apropriado para exploração com equipamento mais pesado que o ar", segundo Melissa G. Trainer, uma das principais pesquisadoras da missão Dragonfly. Titã tem baixa gravidade e atmosfera densa, o que significa que aviões e helicópteros podem ter tamanho maior, transportar cargas mais pesadas e oferecer mais recursos quebetano bonus primeiro depositoum planeta como Marte.

O ambientebetano bonus primeiro depositoTitã indica que um helicóptero como o Dragonfly pode carregar a potente bateria nuclear da Nasa, que é necessária para os objetivos científicos da missão, além dos próprios experimentos, do hardwarebetano bonus primeiro depositocomputador e dos resistentes esquisbetano bonus primeiro depositoaterrissagem necessários para pousar na superfície acidentada do satélite.

Os mapasbetano bonus primeiro depositoTitã existentes não são suficientemente detalhados, mas o helicóptero voará sobre um possível localbetano bonus primeiro depositoaterrissagem e seguirá voando se não for seguro descer. "O Dragonfly fará seus próprios mapasbetano bonus primeiro depositoTitã enquanto voa", afirma Trainer. "Essa abordagem evasiva é a opção menos perigosa."

Já Marte apresenta vantagens sobre Titãbetano bonus primeiro depositoum aspecto. "O conjuntobetano bonus primeiro depositosatélitesbetano bonus primeiro depositovoltabetano bonus primeiro depositoMarte que está lá há décadas pode fazer a verificação para o Ingenuity e funcionar como repetidor", segundo Turtle. "O Dragonfly precisa comunicar-se diretamente com a Terra e com os próprios batedores locais."

Leva menosbetano bonus primeiro depositoum dia para que os dados viajembetano bonus primeiro depositoMarte para a Terra para análise e as ordens para o Ingenuity serem enviadasbetano bonus primeiro depositovolta. Em Titã, esse tempo será muito maior.

'Tremendo desafio'

A próxima expedição aérea pode ser para o planeta irmão da Terra, Vênus. A atmosfera do planeta é 90 vezes mais densa que a da Terra. Sua temperatura ébetano bonus primeiro depositocercabetano bonus primeiro deposito475 °C e a pressão ébetano bonus primeiro deposito93 bar, equivalente a 1,6 mil metrosbetano bonus primeiro depositoprofundidade nos oceanos terrestres.

"A atmosferabetano bonus primeiro depositoVênus é horrível, mas também é ótima", afirma Dobrea. "Existe uma enorme coberturabetano bonus primeiro depositonuvens com 20 kmbetano bonus primeiro depositoespessura que começa a 50 km acima da superfície e vai até 70 km - ela é mais densa que a atmosfera da Terra e é mais fácil voar através dela. Deve ser possível fazer um avião movido a energia solar voar quase indefinidamente nessa altitude com a tecnologia existente."

O seu segundo conceitobetano bonus primeiro depositoaeronave voará mais perto da superfície. É um "tremendo desafio", segundo ele, devido ao calor extremo, à faltabetano bonus primeiro depositoluz para energia solar e à alta pressão.

Essa aeronave usa um motor do tipo Stirling para converter o calor extremo perto da superfíciebetano bonus primeiro depositoenergia para alimentar a aeronavebetano bonus primeiro depositoaltitudes maiores e mais frias. Seria um dentre poucos aviões já alimentados por esse motor.

Mas poderá haver outra opção: balões. Foi um balão que realizou o primeiro voo da humanidadebetano bonus primeiro depositooutro planeta. Em junhobetano bonus primeiro deposito1985, a missão soviético-europeia Vega lançou dois enormes balões esféricos na atmosferabetano bonus primeiro depositoVênus. Seus instrumentos foram penduradosbetano bonus primeiro depositouma gôndola embaixo deles.

"Nós sabíamos que os dois balões haviam sido lançados, mas não se eles haviam sobrevivido", segundo Robert Preston, líder do projeto norte-americanobetano bonus primeiro depositorastreamento dos balões. "Tudo o que víamos na tela do osciloscópio era ruído e nada além disso. Até que chegou um sinal fraco."

"Eu me lembrobetano bonus primeiro depositosair da salabetano bonus primeiro depositocontrole e olhar para Vênus brilhando no céu, no início da manhã, e pensar: 'eu estou lá'", ele conta.

Os balões Vega flutuaram a uma altitudebetano bonus primeiro depositocercabetano bonus primeiro deposito54 km para coletar 46 horasbetano bonus primeiro depositodados atmosféricos. "Quando analisamos o sucesso dos balões Vega, a resposta correta é 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: explorações pioneiras com espaçonaves não tripuladas",betano bonus primeiro depositotradução livre).

"Sei que teremos aeronaves novamentebetano bonus primeiro depositoMarte no futuro", afirma Tzanetos, "e, com o Ingenuity, estamos acrescentando uma nova ferramenta. Tudo o que aprendemos ajudará outras gerações a explorar não apenas Marte, mas também planetasbetano bonus primeiro depositooutros sistemas solares."

Mas esse pode ser um desafio ainda maior, segundo adverte o cientista da Nasa Jonathan Sauder, do Grupobetano bonus primeiro depositoInfusão Tecnológica JPL. Para ele, "se você começar a examinar os planetas fora do nosso sistema solar, tudo começa a ficar realmente alucinante. Existem planetas feitosbetano bonus primeiro depositogelo ou que têm metais na atmosfera. Existem alguns para os quais não poderíamos enviar nada que conhecemos hoje sem que fosse totalmente destruído, mas existem outros planetas mais parecidos com a Terra."

Sejam quais forem os diferentes ambientes, a física será a mesma, independentementebetano bonus primeiro depositoqual seja o sistema solar explorado pela humanidade terrestre. "As lições que aprendemos com a operaçãobetano bonus primeiro depositoaeronaves autônomasbetano bonus primeiro depositooutros planetas do nosso sistema solar são os blocosbetano bonus primeiro depositoconstruçãobetano bonus primeiro depositocomo a humanidade voará no futuro", afirma Tzanetos.

Sauder está projetando um veículobetano bonus primeiro depositosuperfície que possa sobreviverbetano bonus primeiro depositoVênus. Os mecanismos criados para o que ele chamou inicialmentebetano bonus primeiro depositoSondabetano bonus primeiro depositoSuperfície Automática para Ambientes Extremos (Aree, na siglabetano bonus primeiro depositoinglês) poderão um dia ser encontradosbetano bonus primeiro depositoveículosbetano bonus primeiro depositosuperfície explorando Mercúrio ebetano bonus primeiro depositosondas flutuando profundamente nos planetas gigantes gasosos, alémbetano bonus primeiro depositomáquinas explorando o interior da própria Terra.

"Com relação à construçãobetano bonus primeiro depositoum veículobetano bonus primeiro depositosuperfície para Vênus, o ambiente extremo significa que muitos dos componentes tradicionais que colocamos nas espaçonaves não funcionarão", afirma ele. A pressão força o ácido da atmosfera para os componentes, o que significa que eles precisam ser feitosbetano bonus primeiro depositoaço inoxidável ou titânio. A alta temperatura funde os circuitos eletrônicos.

Qual a soluçãobetano bonus primeiro depositoSauder? "Vamos fazer um robô totalmente mecânico, um autômato, uma sonda retrofuturista." O projeto inicial tinha até pernasbetano bonus primeiro depositovezbetano bonus primeiro depositorodas, inspiradas nas enormes esculturas mecânicas movidas a energia eólica, conhecidas como strandbeests, do artista holandês Theo Jansen.

Para detectar e desviarbetano bonus primeiro depositoobstáculos, o veículobetano bonus primeiro depositosuperfície usa um sistemabetano bonus primeiro depositorolos e para-choques que, como um brinquedobetano bonus primeiro depositocriança, fazem o veículo parar quando atinge um obstáculo e mover-se novamente para frentebetano bonus primeiro depositodireção levemente diferente. "Poderá não ser o mais eficiente, mas é robusto, confiável e funcionará naquele ambiente", afirma Sauder.

Mas resultou ser muito difícil eliminar todos os circuitos eletrônicos. Por isso, circuitos eletrônicos básicos que podem funcionarbetano bonus primeiro depositoaltas temperaturas são utilizados para medir a temperatura e a composição química, transmitindo os dados para o satélite. Isso fez com que a sonda precisasse ter seu nome substituído para Sonda Automática Híbrida-Vênus (Har-V, na siglabetano bonus primeiro depositoinglês).

E existe a questão da energia para fazê-la funcionar. Solar não é possível porque Vênus tem nuvens espessas e noites que duram 60 dias. Por isso, os engenheiros da Nasa voltaram-se para a energia eólica para alimentar diretamente os sistemas mecânicos da sonda. A câmera e os sensores químicos são ainda mais complicados e até agora não foram desenvolvidos.

A possibilidade que as rodas do Har-V pousembetano bonus primeiro depositoVênus pode ser reduzida, mas existe a possibilidadebetano bonus primeiro depositoque o seu projeto venha a influenciar a sonda que irá até lá.

"Estou confiante que, um dia, teremos sondas sobre a superfíciebetano bonus primeiro depositoVênus e que as lições aprendidas com a arquitetura do Har-V influenciarão esses projetos", conclui Sauder.

*Mark Piesing é jornalista freelancer especializadobetano bonus primeiro depositoaviação e autor do livro N-4 Down: The Hunt for the Arctic Airship Italia ("A queda do N-4: a busca pela aeronave polar Itália",betano bonus primeiro depositotradução livre).

Leia a íntegra desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.

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