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Os helicópteros SkyFall da NASA vão ‘nos mostrar partes de Marte que nunca vimos antes’, dizem os cientistas
A NASA está acelerando o desenvolvimento de três helicópteros que serão implantados no céu acima de Marte após uma viagem a bordo da espaçonave Space Reactor-1 Freedom da NASA.
Com lançamento previsto para 2028, SR-1 Liberdade é a primeira espaçonave interplanetária de fissão movida a energia nuclear e tem a tarefa de lançar o Cápsula de entrada SkyFall carregado com o trio de veículos aéreos no Planeta Vermelho. A trajetória do SR-1 levará os helicópteros SkyFall ao hemisfério norte de Marte durante a primavera do planeta para evitar tempestades de poeira.
SkyFall é baseado no sucesso da primeira nave aérea a flutuar pelo Planeta Vermelho, Criatividadeque voou mais de 70 missões na cratera Jezero antes finalmente quebrou um rotor. Ele foi projetado para voar cinco. A missão SkyFall consistirá em três helicópteros idênticos a serem implantados por um veículo de entrada na atmosfera, soltos a cerca de uma milha (3.300 pés ou 1.000 metros) acima de Marte, com cada uma das naves pousando de forma independente.
Regiões de interesse
A missão SkyFall é conduzir investigações que abordem objetivos relevantes para a ciência e para a preparação para a exploração humana de Marte. Os voos previstos dos veículos viajarão para fora da elipse de pouso para regiões de interesse dentro de uma zona de exploração mais ampla.
No entanto, existem outras rotas de voo e regiões com foco científico que ainda não foram determinadas. A NASA pretende que os helicópteros SkyFall viajem para múltiplas regiões de interesse científico em Marte.
O Programa de Exploração de Marte da NASA, juntamente com o projeto SkyFall do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), trabalharão juntos para escolher os caminhos “por que e onde” navegar.
Um primeiro workshop sobre potenciais locais de pouso para a missão SkyFall e zonas de exploração adjacentes de alto valor científico está previsto para o início do próximo ano. E, como sempre, locais e zonas em Marte para os helicópteros significam satisfazer as restrições de engenharia impostas pelo projeto e pelo design da espaçonave.
Dada a rápida cadência de desenvolvimento da missão SkyFall, as decisões devem ser aceleradas, mas orientadas para maximizar o valor científico do empreendimento.
O que os investigadores de Marte procuram é uma lista classificada de potenciais locais de aterragem que serão estudados mais detalhadamente pelo projeto SkyFall e pela comunidade científica, antes de um segundo workshop a ser realizado no final de 2027.
Trajetórias de voo nocionais
Sobre a mesa estão o valor científico potencial e as trajetórias de voo nocionais de locais de pouso individuais, dadas as capacidades e a carga útil dos helicópteros SkyFall.
A seleção do local de pouso ocorrerá após os workshops consecutivos do local de pouso no próximo ano, disse Matthew Golombek, cientista do projeto SkyFall no JPL.
“O projeto identificou um local de pouso de referência de projeto que visa depósitos subterrâneos de água gelada com terrenos glaciais/periglaciais”, disse Golombek ao Space.com.
Dada a sua implantação, quantos imóveis o navio de assalto aéreo estudará?
Golombek disse que os helicópteros são capazes de voar de um a dois quilômetros a cada dois sol, de modo que são possíveis viagens de vôo de 125 milhas a pouco mais de 185 milhas (200-300 quilômetros).
“Os helicópteros são projetados para durar 6 meses, com uma meta de um ano terrestre e cada um pode voar em sol alternado, portanto são esperados vários voos”, acrescentou Golombek.
Graças ao sucesso do lançamento do helicóptero Ingenuity pelo rover Perseverance, Golombek disse que há uma série de lições aprendidas, bem como acréscimos de engenharia a serem feitos ao conjunto de veículos SkyFall.
Carga útil nominal
“Embora os helicópteros sejam um pouco maiores que o Ingenuity, eles estão sendo projetados para operar exatamente da mesma maneira, portanto, toda a experiência com as operações do Ingenuity será diretamente relevante”, disse Golombek.
A carga útil nominal a ser transportada ao redor do Planeta Vermelho será idêntica para todos os três helicópteros, consistindo em cinco instrumentos, além de câmeras de navegação de engenharia. Esses instrumentos destinam-se a investigar a estrutura do subsolo de Marte, a geomorfologia e a geologia dos terrenos superficiais, bem como observar a meteorologia da atmosfera e o ambiente de radiação.
Embora não exista hardware dedicado para medir diretamente os ventos, os próprios helicópteros podem servir como sensores de vento no local, até mesmo mudando para o “Modo Balão”, em que um helicóptero flutuará no vento de fundo.
Amor radar
Cada helicóptero voando baixo é equipado com um instrumento de radar de penetração no solo (GPR)aquele que pode detectar camadas próximas à superfície, em profundidades não observáveis pelo radar orbital.
Essas camadas poderiam ser montadas a partir de material rochoso, gelo enterrado ou combinações dos dois. A detecção de gelo próximo à superfície é de interesse tanto científico quanto para apoiar futuras expedições humanas a Marte.
O gelo subterrâneo não apenas preserva um registro do clima marciano passado, mas também serve como um “ambiente de alta prioridade” que pode ter servido como habitat do passado… ou residente da vida marciana hoje.
Manobra SkyFall
A AeroVironment de Arlington, Virgínia, está em parceria com o JPL, selecionado em agosto passado para co-projetar e co-fabricar os helicópteros SkyFall. Eles também estão aproveitando a sua experiência como co-desenvolvedores do helicóptero Ingenuity Mars da NASA, que realizou os 72 voos na cratera Jezero, em Marte.
“Agora, com o SkyFall, estamos levando a mentalidade de sistemas não tripulados de alto volume da AV para a exploração planetária e mostrando que os helicópteros de Marte podem ser construídos como uma linha de produtos repetível, e não como uma entrega única”, disse Jeff Rodrian, chefe da MacCready Works, a organização avançada de pesquisa e desenvolvimento da AV.
Uma “manobra SkyFall” especial será utilizada na implantação das três aeronaves. Eles serão liberados diretamente da espaçonave transportadora para a atmosfera marciana, onde se separarão, serão lançados, descerão e pousarão por conta própria.
“Ao eliminar a necessidade de um estágio de pouso de uso único ou de um rover host (como o Ingenuity exigiu com o Perseverance), esta abordagem reduz significativamente o risco técnico e financeiro de chegar à superfície marciana”, explica uma declaração da AeroVironment.
Montanhas de dados
“Assim como aqui na Terra, os helicópteros de Marte podem cobrir distâncias rapidamente e ir a lugares que seriam impossíveis de alcançar por terra”, disse Will Pomerantz, chefe de empreendimentos espaciais da AeroVironment.
A comunidade científica pode guiar estes helicópteros para locais, disse Pomerantz, onde o radar de penetração no solo pode mapear os pontos específicos de gelo abaixo da superfície marciana.
“Os três helicópteros SkyFall vão nos mostrar partes de Marte que nunca vimos antes e devolver montanhas de dados para os cientistas examinarem”, disse Pomerantz.
