A NASA Leva Pás de Rotor de Helicóptero de Nova Geração Para Marte Além da Barreira do Som
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Crédito: NASA / JPL-Caltech
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| O engenheiro Jaakko Karras inspeciona uma pá de rotor de helicóptero de próxima geração para Marte antes de testá-la em velocidades supersônicas na câmara de simulação espacial de 25 pés do NASA Jet Propulsion Laboratory, em novembro de 2025. |
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| Dentro da câmara escura do simulador espacial de 25 pés do JPL, um engenheiro examina uma bancada de testes usada para investigar o desempenho de pás de rotor de helicópteros de próxima geração para Marte em altas velocidades. A imagem foi registrada em novembro de 2025. |
No dia 07/05, o portal da NASA noticiou que as pás do rotor que irão equipar os helicópteros de próxima geração da agência alcançaram velocidades acima da barreira do som durante testes realizados em março no Jet Propulsion Laboratory (JPL), no sul da Califórnia. Os experimentos ocorreram em uma câmara especial capaz de simular as condições ambientais de Marte.
Os dados indicam que as extremidades das pás, a parte mais
rápida do rotor, podem ultrapassar Mach 1 sem se desintegrar. Ao todo, 137
testes foram realizados, permitindo que engenheiros aprimorem o projeto de
aeronaves capazes de transportar cargas mais pesadas, incluindo instrumentos
científicos.
“NASA teve um grande sucesso com o helicóptero Ingenuity em Marte, mas estamos pedindo que essa nova geração de aeronaves faça ainda mais
no planeta vermelho”, disse Al Chen, gerente do Programa de Exploração de Marte
do JPL. “Não é uma tarefa fácil. Tudo em Marte é difícil, mas voar lá é uma das
coisas mais desafiadoras que existem. Isso porque a atmosfera é extremamente
fina, o que dificulta gerar sustentação, e ainda assim Marte possui gravidade
significativa.”
Ao ultrapassar a velocidade do som nos testes mais recentes
no JPL, engenheiros estão abrindo novas possibilidades para exploração aérea de
baixa altitude em Marte.
O helicóptero Ingenuity, que realizou o primeiro voo
controlado e motorizado em outro mundo em 19 de abril de 2021, foi uma
demonstração tecnológica e não transportava instrumentos científicos. Já o
projeto SkyFall e futuras aeronaves marcianas deverão ser capazes de carregar
cargas úteis — incluindo sensores e instrumentos científicos — para apoiar
missões humanas e robóticas.
A Necessidade de Velocidade
Em sistemas de rotores, mais sustentação pode ser obtida com
maior rotação ou maior diâmetro. No caso de Marte, porém, os engenheiros
precisam ser mais agressivos. Como a atmosfera marciana tem apenas cerca de 1%
da densidade da terrestre, é necessário aproximar as pontas das pás da
velocidade do som para gerar sustentação suficiente. Na Terra, mesmo rotores menores girando a milhares de
rotações por minuto ainda têm muito mais moléculas de ar para empurrar, sem
precisar se aproximar desse limite.
Credito: NASA / JPL-Caltech / Arizona State University / Malin Space Science Systems
O helicóptero marciano Ingenuity realiza um teste de rotação lenta de suas pás em 8 de abril de 2021, o 48º dia marciano, ou sol, da missão. A aeronave, capturada aqui pelo instrumento Mastcam-Z a bordo do rover Perseverance, completou seu histórico primeiro voo menos de duas semanas terrestres depois.
Durante o programa Ingenuity, os rotores nunca ultrapassaram
2.700 rpm em seus 72 voos em Marte, para evitar efeitos imprevisíveis próximos
à barreira do som e garantir segurança contra ventos inesperados, como
redemoinhos de poeira.
“Se Chuck Yeager estivesse aqui, diria que as coisas ficam
instáveis perto de Mach 1”, disse Jaakko Karras, líder dos testes de rotor no
JPL. “Por isso mantivemos as pontas abaixo de Mach 0,7. Mas agora queremos mais
desempenho para as próximas aeronaves.”
Em Marte, a velocidade do som é de aproximadamente 540 mph
(869 km/h), menor que na Terra, devido à atmosfera fina e rica em dióxido de
carbono.
Testes em Câmara Simulada
Os testes foram conduzidos com rotores desenvolvidos pela
AeroVironment, dentro da câmara de simulação espacial de 25 pés do JPL. O
ambiente foi ajustado com dióxido de carbono para simular Marte, enquanto
ventos artificiais eram aplicados durante a rotação.
Os engenheiros chegaram a velocidades de até Mach 1,08 nas
pontas das pás, aumentando em até 30% a capacidade de sustentação. Isso abre
caminho para transportar cargas científicas mais pesadas e baterias maiores,
permitindo missões mais longas.
Um rotor de duas pás, parte do conceito SkyFall, também foi
testado, alcançando desempenho semelhante com rotações ligeiramente diferentes
devido ao seu comprimento maior.
“Esperávamos atingir Mach 1,05, e chegamos a 1,08”, disse
Shannah Withrow-Maser, da NASA Ames. “Ainda estamos analisando os dados, mas
pode haver ainda mais desempenho disponível.”
O projeto SkyFall prevê o envio de três helicópteros para
Marte em dezembro de 2028, ampliando a exploração aérea do planeta.
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