NASA testa conceito de nave que se esborracha no chão

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/10/2022

O conceito permitiria que missões de baixo custo chegassem à superfície do planeta vermelho por pouso forçado, usando uma base colapsável para absorver o impacto.
[Imagem: California Academy of Sciences]

Pouso sem controle

A NASA já aterrissou com sucesso nove naves em Marte, contando para isso com paraquedas de última geração, airbags gigantes e até um complicado guindaste espacial, para que as naves pousassem suavemente na superfície, sem danos.

Agora os engenheiros estão testando se não dá para chegar à superfície marciana simplesmente caindo direto no chão.

Este é o objetivo do projeto de aterrissagem experimental SHIELD, ou escudo - o nome é na verdade uma sigla para Simplified High Impact Energy Landing Device, ou dispositivo de aterrissagem de energia de alto impacto simplificado.

Em vez de desacelerar a descida de alta velocidade de uma espaçonave, o escudo antichoque conta com uma base que é um atenuador deformável. Semelhante a um acordeom, a estrutura, em formato de pirâmide invertida feita de anéis de metal, atua como zona de deformação, absorvendo a energia do impacto no solo.

Novos destinos

Se funcionar, isso pode significar uma redução drástica no custo da exploração marciana, do lançamento ao pouso, já que seria dispensado todo o pesado aparato hoje usado para a descida suave.

E, embora não seja aplicável a qualquer tipo de missão - um rover dificilmente seria candidato a usar o escudo -, essa técnica simplificada pode permitir a ampliação dos locais de pouso de sondas menores.

"Achamos que poderíamos ir para áreas mais traiçoeiras, onde não gostaríamos de tentar colocar um rover de bilhões de dólares com nossos atuais sistemas de pouso," disse Lou Giersch, gerente do projeto. "Talvez possamos até pousar vários deles em diferentes locais de difícil acesso para construir uma rede."

Foto do atenuador deformável usado neste teste.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Dos acidentes de carro aos pousos em Marte

Os engenheiros da NASA foram buscar inspiração para seu aparato antichoque nos sistemas de proteção dos automóveis, que hoje são construídos não apenas com para-choques, mas com um complexo sistema de deformação, projetado para minimizar a transferência do impacto para a cabine de passageiros.

Neste caso, como não há a intenção de jogar um astronauta no solo de outro planeta sem paraquedas, um dos principais objetivos do projeto é verificar se o escudo antiqueda da nave oferecerá um amortecimento suficiente para proteger os sensíveis equipamentos eletrônicos e científicos que integram a sonda espacial.

Os primeiros testes estão sendo feitos na torre de queda livre do Laboratório de Propulsão a Jato, que mede 27 metros. Uma torre de queda livre é projetada para simular a ausência de gravidade, trocando as caras idas ao espaço por alguns segundos de microgravidade conforme um elevador cai torre abaixo, anulando a gravidade em seu interior. Mas também dá para controlar a velocidade da queda, como foi o caso neste teste.

"Os testes que fizemos para a SHIELD são como uma versão vertical dos testes de trenó. Mas, em vez de uma parede, a parada repentina é devido a um impacto no solo," contou Velibor Cormarkovic, membro da equipe, ele próprio egresso da indústria automobilística, onde trabalhava nos testes de impacto dos carros - o trenó a que ele se refere é um sistema de propulsão usado para arremessar os carros contra uma parede, poste, outro veículo etc.

A torre de queda do JPL inclui um sistema de lançamento invertido, que pode arremessar artigos de teste no solo.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Caiu e não quebrou

O protótipo atingiu o solo a 177 km/h, exatamente a velocidade que um módulo de pouso em Marte atinge perto da superfície, depois de ser desacelerado pelo arrasto atmosférico de sua velocidade inicial de 23.300 km/h quando entra na atmosfera do planeta.

Testes anteriores do atenuador de impacto haviam sido feitos usando uma zona de pouso de terra, mas desta vez, para fazer o teste final, a equipe colocou uma placa de aço de 5 centímetros de espessura no chão, criando um pouso mais difícil do que uma espaçonave experimentaria em Marte, para checar as tolerâncias da tecnologia.

O acelerômetro a bordo mostrou que o protótipo Shield caiu com uma força de cerca de 1 milhão de newtons - comparável a 112 toneladas colidindo contra ele.

O protótipo caiu com uma pequena angulação, então saltou cerca de 1 metro no ar e voltou capotando para o chão. A equipe suspeita que a placa de aço tenha causado o rebote, já que nos testes anteriores nunca havia sido observado esse salto.

Ao abrir o protótipo e recuperar a carga eletrônica simulada, a equipe descobriu que todos os aparelhos a bordo - um celular, um rádio e o próprio acelerômetro - sobreviveram.

"O único hardware que foi danificado foram alguns componentes de plástico, com os quais não estávamos preocupados. No geral, este teste foi um sucesso," disse Giersch.

A seguir, a equipe passará cerca de um ano projetando uma nave que já nasça pronta para usar esse sistema de aterrissagem.

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