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Helicóptero da Nasa em Marte já fez 28 voos e agora tem o seu futuro incerto

O pequeno equipamento superou todas as expectativas, mas a chegada do inverno marciano pode colocar fim à sua vida útil

Christian Davenport, Washington Post

18 de maio de 2022 | 05h00

Se voasse, o pequeno helicóptero subiria aos céus de Marte 5 vezes – no máximo – durante um período de 31 dias.

Mas, ao longo do ano passado, o pequeno e valente helicóptero conhecido como Ingenuity subiu aos céus marcianos 28 vezes, superando as expectativas e dando aos cientistas um novo ponto de vista sobre o Planeta Vermelho. Nos últimos 13 meses, o helicóptero permaneceu no ar por quase uma hora, viajando quase 7 quilômetros, com uma velocidade máxima de 20 quilômetros por hora e atingindo uma altitude máxima de 12 metros.

Ele atravessou crateras, tirou fotos de regiões que seriam difíceis de alcançar do solo e trabalhou como um batedor surpreendentemente resiliente que se adaptou às mudanças da atmosfera marciana e sobreviveu às noites frias e às duras tempestades de poeira.

Mas agora os engenheiros e cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa estão preocupados: seu drone movido a energia solar pode estar chegando ao fim da vida útil.

Está começando o inverno em Marte. A poeira está subindo, cobrindo os painéis solares do Ingenuity e impedindo que ele carregue totalmente suas seis baterias de íons de lítio. Este mês, pela primeira vez desde que pousou em Marte há mais de um ano, o Ingenuity perdeu uma sessão de comunicação agendada com o Perseverance, o rover marciano do qual ele depende para enviar dados e receber comandos da Terra.

Será que, coberto de poeira, o Ingenuity sobreviverá ao inverno marciano, onde as temperaturas caem abaixo de -73 graus Celsius? E se não sobreviver, como o mundo deve se lembrar do pequeno helicóptero que custou US$ 80 milhões para ser desenvolvido e mais de cinco anos para ser projetado e construído? Os mais próximos ao projeto dizem que, agora que sua jornada pode estar chegando ao fim, é difícil exagerar suas conquistas.

“O helicóptero superou muito as expectativas iniciais”, Lori Glaze, diretora da divisão de ciência planetária da Nasa, disse ao Washington Post.

Dada a rarefação da atmosfera marciana, os cientistas e engenheiros que trabalharam no Ingenuity não tinham certeza de que o experimento seria bem-sucedido. Thomas Zurbuchen, administrador associado da diretoria de missões científicas da Nasa, disse na época que era uma iniciativa que forçava a Nasa a encontrar a “linha certa entre a loucura e a inovação”.

Então, com o sucesso do primeiro voo, em 19 de abril de 2021, a Nasa o anunciou como um momento digno de irmãos Wright. Como homenagem, Ingenuity tinha um pedaço de tecido da aeronave dos irmãos, conhecida como Flyer, preso a um cabo sob o painel solar.

O Ingenuity voou para Marte amarrado ao ventre do Perseverance Rover, a estrela da mais recente missão marciana da Nasa. Depois de viajar cerca de 480 milhões de quilômetros ao longo de sete meses, o Perseverance fez um pouso dramático em fevereiro de 2021, sob um paraquedas que tinha um código secreto que dizia: “Atreva-se fazer a coisas grandiosas”.

O rover, que é do tamanho de um SUV, pousou em uma área de Marte conhecida como cratera Jezero, que já teve água e pode fornecer pistas sobre a história do planeta e se ele já abrigou alguma forma de vida. O rover vem coletando amostras de rochas e solo que a Nasa espera que sejam enviadas à Terra em uma missão futura, além de usar seus sete instrumentos para realizar experimentos científicos e testar novas tecnologias.

O Ingenuity era uma espécie de complemento, um experimento de tecnologia que poderia ser útil para futuras missões e permitir que os cientistas da agência espacial explorassem mais da paisagem marciana do que eles conseguiriam fazer da Terra.

Mas fazer voar um drone autônomo em Marte seria extremamente difícil. A atmosfera tem apenas 1% da densidade da atmosfera da Terra. Então, para gerar sustentação, as lâminas de um metro e meio de largura do helicóptero teriam de girar incrivelmente rápido: 2.500 rotações por minuto.

“Nós o construímos como um experimento”, disse Glaze. “Então, ele não tinha necessariamente as peças qualificadas que usamos nas grandes missões como Perseverance”. Algumas dessas peças, como componentes de smartphones, foram até improvisadas, portanto, “havia chances de que não funcionassem como esperávamos. E havia o risco de que nada desse certo”.

Mas, enquanto o Ingenuity continuava voando, os controladores em terra começaram a perceber que seu pequeno projeto poderia realizar grandes coisas. Antes de seu quinto voo, eles escreveram um post no blog: “nosso helicóptero é mais robusto do que esperávamos. O sistema de energia com o qual nos preocupamos há anos está fornecendo energia mais do que suficiente para voar durante o dia e manter nossos aquecedores funcionando à noite. Os componentes improvisados para nossos sistemas de orientação e navegação também estão indo muito bem, assim como nosso sistema rotor. Está indo tudo muito bem”.

À medida que o Ingenuity continuava a funcionar, os cientistas da Nasa foram ficando cada vez mais intrigados com a ideia de que o helicóptero talvez pudesse ter um papel importante na missão.

“O que aconteceu foi que, depois que o Ingenuity teve um desempenho tão bom nesses cinco primeiros voos, a equipe científica do Perseverance veio até nós e disse: ‘Sabe de uma coisa, queremos que este helicóptero continue operando para nos ajudar na nossa exploração e alcançar nossos objetivos científicos’”, disse Glaze.

Então a Nasa decidiu continuar com os voos. No seu sexto voo, o Ingenuity teve problemas. O helicóptero navega com uma câmera que tira 30 fotos por segundo do terreno abaixo, cada uma com uma marcação de tempo. Um algoritmo prevê o que a câmera deveria ter visto naquele momento específico com base nas imagens tiradas momentos antes. Em seguida, o algoritmo calcula a diferença entre a localização prevista e a localização real das características do solo para corrigir sua posição, velocidade e altitude.

Mas, neste voo, as marcações de tempo estavam desligadas. Como resultado, o Ingenuity parecia estar sendo pilotado por um motorista bêbado, “ajustando sua velocidade e se inclinando para frente e para trás com um padrão oscilante”, disse a Nasa no blog.

Ainda assim, ele conseguiu pousar com segurança a 5 metros de seu alvo por causa do “esforço considerável que foi feito para garantir que o sistema de controle de voo do helicóptero tivesse ampla ‘margem de estabilidade’”, escreveu a Nasa. Em outras palavras: “No sentido mais real, o Ingenuity cresceu diante do desafio”.

O voo 9, em julho, também foi de “roeder as unhas”, como escreveu a Nasa. Não apenas porque o Ingenuity quebrou recordes de duração de voo e velocidade de cruzeiro, mas porque sobrevoou uma cratera, “uma área chamada Séítah que seria difícil de atravessar com um veículo terrestre como o rover Perseverance”, escreveu a Nasa no blog.

Como o Ingenuity foi concebido como um experimento tecnológico, os engenheiros o projetaram para voar sobre terrenos planos, que eram mais fáceis de navegar na sua câmera de bordo. Para este voo, porém, o Ingenuity teria de mergulhar na cratera. Isso exigia que ele reduzisse a velocidade e que os engenheiros ajustassem o algoritmo de navegação. O voo foi um sucesso, e o Ingenuity conseguiu enviar fotos coloridas da região, até mesmo de um local que alguns pensam que “pode registrar alguns dos ambientes aquáticos mais profundos do antigo Lago Jezero”, escreveu a Nasa. “Dado o cronograma apertado da missão, é possível que eles não consigam visitar essas rochas com o rover, então o Ingenuity pode oferecer a única oportunidade de estudar esses depósitos em detalhes”.

Desde então, o Ingenuity seguiu em frente, superando um obstáculo depois do outro. A certa altura de setembro, detectou um problema no motor durante a verificação pré-voo “e fez exatamente o que deveria fazer: cancelou o voo”.

Cerca de um mês depois, o problema foi corrigido e ele voltou a funcionar.

Em abril, o Ingenuity fez outra descoberta: voando sobre o paraquedas que desacelerou o rover para o pouso em Marte, ele avistou as ruínas da estrutura que protegera o rover durante o mergulho em direção à superfície marciana. Um par de objetos feitos por humanos, abandonados em outro planeta, imagens que “simplesmente me impressionaram”, disse Glaze. No passado, a Nasa conseguira localizar veículos na superfície de Marte por meio de uma espaçonave em uma órbita distante. Mas aqui estavam aqueles equipamentos bem próximos, em tão alta definição que dava para ver os dizeres “Atreva-se fazer a coisas grandiosas” codificados através de uma fina camada de poeira vermelha.

Então, dez dias depois, em 29 de abril, ele fez seu último voo até hoje, o voo nº 28, um passeio de 400 metros que durou dois minutos e meio. Agora a Nasa se pergunta se será mesmo o último.

A agência espacial acredita que sua incapacidade de carregar totalmente as baterias fez com que ele entrasse em um estado de baixa potência. Quando ficou inativo, o relógio de bordo do helicóptero foi reiniciado, da mesma forma que os relógios domésticos zeram após uma queda de energia. Então, no dia seguinte, quando o sol nasceu e começou a carregar as baterias, o helicóptero estava fora de sincronia com o rover: “Essencialmente, quando o Ingenuity achou que estava na hora de entrar em contato com o Perseverance, a estação base do rover não estava ouvindo”, escreveu a Nasa.

Então a Nasa fez algo extraordinário: os controladores da missão ordenaram o Perseverance a passar quase todo o dia 5 de maio tentando ouvir sinais do helicóptero.

Finalmente, o pequeno Ingenuity ligou para casa. A ligação de rádio, disse a Nasa, “estava estável”, o helicóptero estava saudável e a bateria estava carregando a 41%.

Mas, como a Nasa alertou, “uma sessão de comunicação de rádio não significa que o Ingenuity está fora de perigo. O aumento da poeira (que reduz a luminosidade) no ar significa que carregar as baterias a um nível que permita que componentes importantes (como o relógio e aquecedores) para manter a energia durante a noite será um desafio significativo”.

Talvez o Ingenuity voe novamente. Talvez não. “A esta altura, não sei dizer o que vai acontecer daqui para frente”, disse Glaze. “Ainda estamos trabalhando para tentar encontrar uma maneira de retomar os voos. Mas o Perseverance é a missão principal, de modo que precisamos começar a definir nossas expectativas da maneira apropriada”. / TRADUÇÃO DE RENATO PRELORENTZOU

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