Mini-helicópteros da NASA para Marte superam barreira do som em testes antes da missão

A Agência Espacial Americana (Nasa) validou o desempenho de novos rotores aeroespaciais depois que pás de futuros mini-helicópteros marcianos atingiram Mach 1,08 em ambiente controlado. A velocidade é 8% superior à barreira do som e resultou em um ganho de 30% na sustentação das aeronaves.

Os testes de estresse mecânico foram realizados no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), na Califórnia. O avanço deve permitir o transporte de baterias com maior autonomia e instrumentos de pesquisa mais pesados na atmosfera marciana, cuja densidade equivale a apenas 1% da atmosfera terrestre.

Com maior capacidade de sustentação, as futuras aeronaves poderão mapear áreas hoje inacessíveis a jipes robóticos, como encostas íngremes, cânions profundos e crateras.

Como foram feitos os testes

Ao todo, os ensaios somaram 137 execuções completas dentro de uma câmara de vácuo parcial, construída para reproduzir a baixa pressão e a composição gasosa da atmosfera de Marte. A equipe técnica da Nasa operou os rotores em regimes de até 3.750 rotações por minuto para avaliar a resistência estrutural das ligas metálicas e de fibra sob deslocamento supersônico.

Durante as simulações, os engenheiros registraram fenômenos de turbulência e ondas de choque que surgem quando as pontas das hélices ultrapassam a barreira do som. O projeto comparou o desempenho de configurações com duas e com três pás.

A versão de duas pás apresentou maior eficiência energética, já que atingiu os regimes supersônicos com uma rotação por minuto mais baixa.

Segundo a Nasa, isso reduz o desgaste das peças e economiza energia armazenada nas baterias.

SkyFall: a próxima geração de helicópteros marcianos

Os novos rotores fazem parte do projeto SkyFall, iniciativa que prevê o envio de três helicópteros de monitoramento avançado ao solo de Marte em dezembro de 2028. Diferentemente das sondas anteriores, essas aeronaves vão atuar como batedoras para futuras missões robóticas.

O plano também inclui suporte a eventuais acampamentos tripulados humanos, com o rastreamento prévio de recursos naturais e a indicação de locais seguros para pouso de naves cargueiras.

A expectativa da Nasa é que essa nova geração de helicópteros amplie significativamente o raio de exploração em relação aos veículos atuais.

O legado do Ingenuity

A nova geração de rotores sucede o trabalho do Ingenuity, protótipo que realizou o primeiro voo controlado fora da Terra em abril de 2021.

Enviado inicialmente como um teste de viabilidade de engenharia, o veículo superou as expectativas da Nasa ao completar 72 voos ao longo de quase 3 anos de operação.

Apesar do desempenho, o Ingenuity tinha limitações severas de carga útil e não carregava sensores ou instrumentos de coleta de dados científicos sobre solo ou clima. É justamente essa lacuna que os novos rotores, com maior capacidade de sustentação, devem ajudar a superar nas próximas missões.