A NASA Está Focada no 'Terreno de Marte' em Busca de Tecnologia Revolucionária de Pneus Para Rovers

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Crédito: Página Mars Daily do portal Space Daily

Um rover de teste com pneus de mola de liga metálica com memória de forma atravessa um terreno rochoso simulado de Marte.

 

No dia de ontem (22/01), a página Mars Daily do portal Space Daily informou que a NASA está focada no 'Terreno de Marte' em busca de Tecnologia Revolucionária de Pneus para Rovers Robóticos.

 

O mistério de Marte tem sido estudado há séculos. O quarto planeta a partir do Sol é semelhante a um deserto vermelho e rico, e possui uma superfície acidentada, difícil de atravessar. Embora várias missões robóticas tenham pousado em Marte, a NASA explorou apenas 1% de sua superfície. Antecipando futuras missões humanas e robóticas ao Planeta Vermelho, a NASA recentemente concluiu testes rigorosos de rovers em terrenos simulados de Marte, com uma tecnologia revolucionária de pneus de mola de liga metálica com memória de forma, desenvolvida no Centro de Pesquisa Glenn da agência, em Cleveland, em parceria com a Goodyear Tire and Rubber.

 

Rovers - robôs móveis que exploram superfícies lunares ou planetárias - devem ser equipados com pneus adequados para os ambientes que estão explorando. Como Marte tem uma superfície irregular e rochosa, pneus duráveis são essenciais para a mobilidade. Pneus de mola de liga metálica com memória de forma (SMA) ajudam a tornar isso possível.

 

Ligas metálicas com memória de forma são metais que podem retornar à sua forma original após serem dobrados, esticados, aquecidos e resfriados. A NASA usa essas ligas há décadas, mas a aplicação dessa tecnologia em pneus é um conceito relativamente novo.

 

“Nós, no Glenn, somos um dos líderes mundiais em trazer a ciência e o entendimento de como mudar as composições das ligas, como mudar o processamento do material e como modelar esses sistemas de maneira que possamos controlar e estabilizar os comportamentos para que possam ser realmente utilizados em aplicações reais”, disse o Dr. Santo Padula II, engenheiro de pesquisa de materiais do NASA Glenn.

 

Padula e sua equipe testaram várias aplicações para as SMAs, mas sua epifania sobre as possibilidades para os pneus surgiu devido a um encontro casual.

 

Ao sair de uma reunião, Padula encontrou Colin Creager, um engenheiro mecânico do NASA Glenn, que ele não via há anos. Creager aproveitou a oportunidade para contar a Padula sobre o trabalho que estava fazendo no Laboratório de Operações Lunares Simuladas (SLOPE) do NASA Glenn, que pode simular as superfícies da Lua e de Marte para ajudar os cientistas a testar o desempenho de rovers. Ele levou Padula ao laboratório, onde Padula imediatamente percebeu os pneus de mola. Na época, eles eram feitos de aço.

 

Padula comentou: "No momento em que vi o pneu, disse, vocês não estão tendo problemas com a plastificação deles?" Plastificação refere-se a um metal que passa por uma deformação irreversível, o que pode levar ao dano ou falha do componente.

 

"Colin me disse: 'Esse é o único problema que não conseguimos resolver.'" Padula continuou, "Eu disse, eu tenho a sua solução. Estou desenvolvendo uma nova liga que vai resolver isso. E foi assim que os pneus SMA começaram."

 

A partir daí, Padula, Creager e suas equipes uniram forças para melhorar os pneus de mola existentes da NASA com um material revolucionário: as SMAs de níquel-titânio. O metal pode acomodar deformações, mesmo sob estresse extremo, permitindo que os pneus retornem à sua forma original mesmo após impactos rigorosos, o que não é possível com pneus de mola feitos de metais convencionais.

 

Desde então, a pesquisa tem sido abundante, e no outono de 2024, equipes do NASA Glenn viajaram para a Airbus Defence and Space em Stevenage, Reino Unido, para testar os pneus de mola SMA inovadores da NASA. O teste ocorreu no Airbus Mars Yard - uma instalação fechada criada para simular as condições adversas do terreno marciano.

 

“Fomos para lá com a equipe, trouxemos nosso sistema de rastreamento de movimento e fizemos vários testes subindo e descendo colinas”, disse Creager. “Realizamos muitos testes em terrenos inclinados, sobre pedras e areia, com o foco em entender a estabilidade, porque isso era algo que nunca havíamos testado antes.”

 

Durante os testes, os pesquisadores monitoraram os rovers enquanto as rodas passavam sobre as pedras, prestando atenção em quanto as coroas dos pneus se deslocavam, qualquer dano e o deslizamento em declives. A equipe esperava algum deslizamento e deslocamento, mas foi muito mínimo, e os testes atenderam a todas as expectativas. Os pesquisadores também coletaram informações sobre a estabilidade dos pneus, a capacidade de manobra e a habilidade de atravessar rochas.

 

À medida que a NASA continua a avançar nos sistemas de exploração do espaço profundo, o programa de Atividade Extraveicular e Mobilidade Superficial Humana da agência convidou Padula para pesquisar maneiras adicionais de melhorar as propriedades das SMAs para pneus de rovers futuros e outros usos potenciais, incluindo ambientes lunares.

 

“Meu objetivo é estender a capacidade de temperatura de operação das SMAs para aplicações como pneus e examinar a aplicação desses materiais para proteção de habitats”, disse Padula. “Precisamos de novos materiais para ambientes extremos que possam fornecer absorção de energia para impactos de micrometeoritos que ocorrem na Lua, permitindo coisas como estruturas habitacionais para grandes números de astronautas e cientistas que irão trabalhar na Lua e em Marte.”

 

Pesquisadores afirmam que os pneus de mola de liga metálica com memória de forma são apenas o começo.

 

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