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NASA financia ‘Aerobots’ esféricos que poderiam explorar as cavernas da lua de Saturno, Titã
“Aerobots” esféricos podem um dia invadir as cavernas de Titã – uma lua de Saturno que a NASA diz ser uma das mais parecidas com a Terra em nosso sistema solar.
Titã é coberto por rios, lagos e mares de hidrocarbonetos, como metano e etano, bem como por um estranho terreno “cárstico”, incluindo buracos e cavernas subterrâneas. Nenhum veículo espacial poderia atravessar facilmente esta superfície, mas os veículos voadores podem ter mais sucesso.
Assim, uma nova subvenção, no âmbito do programa em fase inicial da NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), visa criar pequenos veículos voadores que possam explorar essas cavernas. Não está claro se os aerobots – chamados FAGULHAou Propulsão de Estado Sólido para Reconhecimento Autônomo de Karst – estaria pronto a tempo para a missão Dragonfly da NASA a Titã, disse o líder do projeto Daniel Drew, professor assistente da Universidade do Havaí em Mānoa, ao Space.com.
Isso ocorre porque o SPARK está iniciando uma doação da Fase 1 de nove meses e precisaria passar pelo menos pela Fase 2, de até dois anos, antes que as coisas pareçam “mais realistas” para uma decolagem, observou ele. Enquanto isso, o Dragonfly está previsto para ser lançado em 2028, mas se a missão for adiada, isso oferece mais possibilidades para adições tardias à missão.
“Onde isso se alinha com o cronograma atual da missão Titan, presumindo que perdemos a janela para o Dragonfly? Não sei”, disse Drew sobre o SPARK. Mas sempre que a missão decola, Drew disse que o SPARK tem boas chances de ter um bom desempenho em Titã com seus novos propulsores iônicos (elétricos).
Drew disse que seu projeto poderia “fornecer persistência, manobrabilidade, robustez às desafiadoras condições quase criogênicas (geladas) e minimizar a perturbação da corrente descendente de camadas de hidrocarbonetos cientificamente importantes”. Ele espera que o SPARK, acrescentou, possa ser um precursor da exploração de cavernas em Titã, semelhante ao Helicóptero Ingenuity em Marte que fez 72 voos – mais de dez vezes o que a missão de demonstração do Planeta Vermelho deveria fazer.
Drew tem trabalhado em um tipo específico de propulsores iônicos, chamado propulsão eletrohidrodinâmica (EHD), desde que fez pós-graduação na Universidade da Califórnia, Berkeley. Graças, em parte, a uma bolsa da National Science Foundation (NSF), Drew explorou vários projetos para voar e ficou interessado em criar robôs que batem as asas de maneira semelhante às criaturas da vida real.
Enquanto explorava, ele se deparou com a comunidade de “levantadores” amadores “praticamente por acaso”, disse ele. “Esses (protótipos) são protótipos triangulares de madeira balsa, fio magnético e folha de alumínio. Você os conecta a 40.000 volts de um transformador flyback que você arranca de um micro-ondas ou monitor CRT ou qualquer outra coisa, e eles podem flutuar acima da mesa. Há muitos exemplos de pessoas fazendo isso no YouTube”, disse ele.
Mais análises nos arquivos revelaram experimentos e estudos iniciais na NASA e na Força Aérea semelhantes aos que os hobbyistas estavam usando. E por coincidência, NIAC recebeu financiamento para outro grupo de pesquisa, liderado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que estava interessado em usar a propulsão EHD para aeronaves terrestres. Como tal, Drew percebeu uma direção frutífera para a pesquisa.
“Para encurtar a história, segui essa ideia”, disse Drew, “e escrevi um monte de artigos onde criei robôs voadores microfabricados em escala centimétrica, impulsionados por propulsores de íons atmosféricos”. Suas realizações antes da concessão do NIAC incluíram o que ele diz ser a primeira demonstração de atuadores EHD microfabricados (dispositivos mecânicos) e outras inovações, como uma “ionocraft” em escala centimétrica decolando e, posteriormente, transportando uma carga útil.
“Publicamos recentemente o projeto e a decolagem do primeiro micro-hovercraft com propulsão iônica”, acrescentou, referindo-se a um artigo sobre servidor de pré-impressão arXiv. “Essa pode parecer uma lista bastante decente de marcos significativos, mas na verdade não é um espaço lotado de pessoas trabalhando neste tópico. Estou principalmente competindo contra mim mesmo aqui.”
Agora com o suporte do NIAC, Drew disse que espera mergulhar mais fundo nos benefícios da propulsão EHD, como sua escalabilidade, o fato de ser virtualmente silencioso e sua simplicidade (sendo estado sólido, há menos peças com que se preocupar).
Mais aplicações poderiam surgir fora do Titan, observou ele: aeronaves totalmente elétricas, drones internos e minienxames voadores são apenas algumas ideias, mas ele disse que a utilidade será limitada. “A grande fraqueza é que simplesmente não é muito eficiente”, disse ele sobre a propulsão EHD. “Salvo um grande avanço, será impossível competir realmente com técnicas de propulsão mais convencionais, como rotores e motores a jato, para a grande maioria das aplicações terrestres”.
Como a Fase 1 abrange apenas cerca de nove meses, Drew e seus colaboradores – incluindo Ethan Schaler e Jacob Izraelevitz do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, bem como Michael Malaska do Blue Marble Space Institute of Science – planejam projetar experimentos rapidamente, realizar um “estudo comercial” de quais subsistemas são melhores para priorizar aspectos como energia e modelar questões como os efeitos térmicos no sistema de energia.
“Acho que a ideia de ‘apoiar-se nos ombros de gigantes’ está muito enraizada na cultura do NIAC”, observou Drew. “Nossa principal contribuição no final deste processo é um relatório público abrangente. Aproveitar relatórios anteriores relacionados e outras pesquisas abertas na área é fundamental para fazer um bom trabalho com isso.”
