(Crédito da imagem: NASA/JPL/Universidade do Arizona/Universidade de Idaho/Daniel Drew/Universidade do Havaí)
“Aerobots” esféricos poderão um dia povoar as cavernas de Titã – uma lua de Saturno que a NASA diz ser uma das mais parecidas com a Terra em nosso sistema solar.
titânio é coberto por rios, lagos e mares de hidrocarbonetos como metano e etano, bem como por um estranho terreno “cársico” buracos e cavernas subterrâneas. Nenhum veículo espacial poderia atravessar facilmente esta superfície, mas os veículos voadores poderiam ter mais sucesso.
Uma nova doação do programa NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) visa desenvolver pequenos veículos voadores que possam explorar essas cavernas. Não está claro se os Aerobots foram chamados FAGULHAou Propulsão de Estado Sólido para Reconhecimento Autônomo de Karst – estaria pronto a tempo para a missão Dragonfly da NASA em Titã, disse o líder do projeto Daniel Drew, professor assistente da Universidade do Havaí em Mānoa, ao Space.com.
Isso porque o SPARK começa com nove meses de financiamento da Fase 1 e precisa passar pelo menos dois anos da Fase 2 antes que as coisas pareçam mais “realistas” para um lançamento, observou ele. Enquanto isso, o Dragonfly está programado para ser lançado em 2028, mas se a missão for adiada, isso proporcionará mais oportunidades para adições posteriores de missões.
“Como isso se encaixa no cronograma atual da missão Titan, presumindo que perdemos a janela do Dragonfly? Não sei”, disse Drew sobre o SPARK. Mas sempre que a missão começa, Drew diz que o SPARK tem boas hipóteses de ter sucesso em Titã com os seus novos motores iónicos (elétricos).
Drew disse que seu projeto poderia “adicionar persistência, manobrabilidade e robustez ao exigente espaço quase criogênico”. [icy] condições e minimizar perturbações de fluxo descendente para a estratificação de hidrocarbonetos cientificamente importante.” Ele espera que o SPARK, acrescentou, possa ser um precursor da exploração de cavernas em Titã, semelhante ao que Helicóptero Ingenuity em Marte, que completou 72 voos – mais de dez vezes o que a missão de demonstração do “Planeta Vermelho” deveria alcançar.
Desde seus estudos de pós-graduação na Universidade da Califórnia, Berkeley, Drew tem trabalhado em um tipo específico de propulsor iônico chamado propulsão eletrohidrodinâmica (EHD). Graças, em parte, a uma bolsa da National Science Foundation (NSF), Drew pesquisou diferentes projetos de voo e ficou interessado em desenvolver robôs que batessem as asas de maneira semelhante a criaturas reais.
Enquanto explorava, ele se deparou com a comunidade de “levantadores” de hobby “quase acidentalmente”, disse ele. “Esse [prototypes] são protótipos triangulares feitos de madeira balsa, fio magnético e folha de alumínio. Você os conecta a 40.000 volts através de um transformador flyback que você extrai de um micro-ondas ou monitor CRT ou qualquer outro, e eles podem flutuar acima da mesa. “Existem muitos exemplos de pessoas fazendo isso no YouTube”, disse ele.
Outras análises nos arquivos revelaram experimentos e estudos iniciais na NASA e na Força Aérea semelhantes aos usados pelos hobbyistas. E por acaso, NIAC recebeu financiamento a outro grupo de pesquisa liderado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts que estava interessado em usar a propulsão EHD para aeronaves terrestres. Drew, portanto, reconheceu uma direção frutífera para a pesquisa.
“Resumindo, eu segui essa ideia”, disse Drew, “e escrevi uma série de artigos criando robôs voadores microfabricados em escala centimétrica, movidos por motores iônicos atmosféricos”. Ele diz que suas conquistas antes da bolsa NIAC incluíram a primeira demonstração de atuadores EHD microfabricados (dispositivos mecânicos) e outras inovações, como um “Ionocraft” de tamanho centimétrico que foi lançado e depois carregou uma carga útil.
“Publicamos recentemente o projeto e o lançamento do primeiro micro hovercraft movido a íons”, acrescentou, referindo-se a um artigo sobre o tema. Servidor de pré-impressão arXiv. “Esta pode parecer uma lista bastante decente de marcos significativos, mas na verdade não é uma área lotada com pessoas trabalhando nesta questão.
Com o apoio do NIAC, Drew espera agora aprofundar-se nos benefícios da unidade EHD, como a sua escalabilidade, o facto de ser virtualmente silencioso e a sua simplicidade (uma vez que é uma unidade de estado sólido, há menos peças com que se preocupar).
Outras aplicações poderiam surgir fora de Titan, observou ele: aeronaves totalmente elétricas, drones internos e mini enxames de voo são apenas algumas ideias, mas ele disse que o uso será limitado. “O grande ponto fraco é que ele simplesmente não é muito eficiente”, disse ele sobre o drive EHD. “A menos que haja um grande avanço, será impossível para a grande maioria das aplicações terrestres competir verdadeiramente com tecnologias de propulsão mais convencionais, como rotores e motores a jato.”
Como a Fase 1 dura apenas cerca de nove meses, Drew e seus colaboradores – incluindo Ethan Schaler e Jacob Izraelevitz do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e Michael Malaska do Blue Marble Space Institute of Science – planejam projetar experimentos rapidamente, conduzir um “estudo comercial” sobre 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 profundamente enraizada na cultura do NIAC”, observou Drew. “Nossa contribuição mais importante no final deste processo é um relatório público abrangente. Aproveitar relatórios anteriores relacionados e outras pesquisas abertas nesta área é fundamental para fazer um bom trabalho aqui.”
