MADRID 21 out. (EUROPA PRESS) -
Pesquisadores da NASA estão desenvolvendo o futuro dos voos em Marte e estabelecendo as bases para helicópteros capazes de voar mais alto e mais longe enquanto realizam trabalhos científicos no Planeta Vermelho.
Por meio de simulações computacionais de alta precisão e testes em túnel de vento, os engenheiros estão repensando as pás do rotor que poderiam impulsionar a próxima geração de aeronaves marcianas, conforme informou a NASA.
O helicóptero Ingenuity da NASA fez história como a primeira aeronave motorizada a voar em outro planeta. A missão SkyFall, cujo lançamento está previsto para 2028, baseia-se nesse legado com um trio de helicópteros destinados à exploração de Marte.
Ambas as missões utilizam uma pá projetada para operar na atmosfera rarefeita de Marte, com uma borda curva que lembra as pás usadas na Terra, embora seja diferente delas.
Os pesquisadores estão explorando projetos de pás não convencionais, mais finos e afilados, com o objetivo de que as missões posteriores à SkyFall possam ampliar seu alcance em um único voo por Marte.
Uma equipe do Centro de Pesquisa Ames da NASA, no Vale do Silício (Califórnia), trabalha em conjunto com o Imperial College de Londres (Reino Unido) e a Universidade de Nagoya (Japão) para testar uma nova seção transversal da pá, ou perfil aerodinâmico, que promete melhorar significativamente o desempenho aerodinâmico em Marte.
Os pesquisadores projetaram o novo perfil, denominado roamx-0201, por meio de simulações avançadas e algoritmos ajustados às condições de Marte, o que os levou a uma forma mais fina e assimétrica. Testes posteriores em túnel de vento mostraram que o projeto otimizado melhorava o desempenho e apresentava melhor recuperação em condições de voo arriscadas.
Os pesquisadores utilizaram ferramentas de simulação de alta fidelidade para analisar o desempenho do perfil roamx-0201 e compará-lo com a capacidade do Ingenuity.
Eles descobriram que as pás reprojetadas poderiam permitir que futuros helicópteros marcianos aumentassem a distância que podem percorrer em um voo ininterrupto, passando dos 0,7 quilômetros do Ingenuity para 18,7 quilômetros, além de transportarem instrumentos científicos.
As pás roamx-0201 funcionaram bem, em parte porque conseguiram operar por mais tempo em velocidades mais altas antes de sofrerem um fenômeno conhecido como “divergência de arrasto” (drag divergence), no qual o desempenho cai repentinamente quando os rotores se aproximam da velocidade do som, que é menor em Marte do que na Terra.
A nova pá também se diferencia dos projetos anteriores na forma como utiliza a turbulência para gerar sustentação. Quando o ar flui sobre uma pá do rotor, forma uma região fina chamada “camada limite”. O novo perfil altera intencionalmente o fluxo dessa camada limite na parte dianteira do perfil, bem na borda de ataque, para criar uma perturbação que, de forma contraintuitiva, puxa a pá para cima e ajuda a elevar a aeronave com mais eficácia do que os projetos anteriores.
Outro desafio para as aeronaves de rotor é a “perda de sustentação” (stall), uma condição aerodinâmica na qual o desempenho cai abruptamente e o voo se torna instável após uma mudança no ângulo do fluxo de ar.
As pás do Ingenuity sofriam uma forte degradação no desempenho durante a perda de sustentação, mas, nas condições estudadas, o projeto roamx-0201 apresentou um comportamento significativamente melhor. Isso significa que os futuros helicópteros poderão operar com segurança em uma faixa mais ampla de ângulos de voo.
Embora a tecnologia ainda não esteja pronta para Marte, os testes ajudam os engenheiros a compreender e resolver as discrepâncias entre as previsões computacionais e o desempenho no mundo real.
A pesquisa em andamento em toda a NASA tem como objetivo desenvolver helicópteros marcianos mais eficientes, capazes de voar mais longe, transportar mais carga útil e abrir caminho para novas missões científicas e de descoberta.
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