“Obteremos dados incrivelmente valiosos”

Pela primeira vez, um helicóptero irá descolar da superfície de Marte. O engenheiro espacial Matt Keennon explica como esta missão impossível se tornou realidade.

Entrevista com Matt Keennon, Engenheiro Aeroespacial e Gestor de Projetos na AeroVironment, Inc.

Pela primeira vez na história da humanidade, será utilizado um helicóptero em Marte. A AeroVironment esteve envolvida na construção do helicóptero. Está nervoso?

Matt Keennon. Muito! Há tantas incógnitas, desde o lançamento até à aterragem em Marte. Operar um helicóptero num ambiente tão hostil é absolutamente sem precedentes. Toda a equipa — JPL, NASA Ames, NASA Langley e nós aqui na AeroVironment — fizemos um enorme esforço para resolver todos os riscos e reduzi-los ao mínimo.

De onde veio a ideia para um helicóptero marciano?

A ideia de ter um veículo aéreo a descolar da superfície de Marte remonta a várias décadas. Em 1993, cientistas romenos publicaram um estudo sobre uma aeronave de descolagem vertical movida a energia solar para missões a Marte. No final dos anos 1990, a NASA organizou um concurso para estudantes no qual os participantes tiveram de desenvolver um conceito para um helicóptero marciano. O atual helicóptero marciano, Ingenuity, foi uma criação da autoria de Bob Balaram do JPL, que trabalha connosco há mais de 20 anos. Balaram é o engenheiro-chefe neste projeto e orientou-o desde o início.

Que descobertas esperam os cientistas obter com os voos e as imagens de voo?

Embora cada um dos voos tenha menos de dois minutos de duração, irão fornecer dados incrivelmente valiosos que nos ajudarão a compreender melhor o ambiente em Marte de uma forma totalmente nova.

O ar em Marte é extremamente rarefeito e é comparável às condições prevalecentes na Terra a uma altitude de 30 quilómetros. Na sua apreciação, qual é a probabilidade de o pequeno drone realmente descolar no Planeta Vermelho?

Estou bastante confiante de que o helicóptero irá descolar da superfície de Marte e voar, desde que chegue em segurança. A AeroVironment já construiu aeronaves movidas a bateria e a energia solar que voaram com sucesso a uma altitude com a mesma densidade reduzida do ar. Essas aeronaves voaram com propulsores que em muito se assemelham às pás do rotor no helicóptero Mars Ingenuity.

Seis destes motores DCX 10, Ø 10 mm, com escovas, estão a pilotar o helicóptero marciano.

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Qual foi o maior desafio para os engenheiros neste projeto inovador?

Se questionar os engenheiros elétricos, dirão que o design e o sistema eletrónico são a parte mais complicada. Os engenheiros mecânicos dirão que o design mecânico foi o mais difícil. Os engenheiros de software dirão que foi o software e por aí em diante, até termos percorridos todas as disciplinas de engenharia. Todos os membros da nossa equipa de desenvolvimento — sejam do JPL, da maxon ou da AeroVironment — trabalharam muito para tornar este projeto histórico uma realidade. Em última análise, nada supera um bom trabalho de equipa.

Quantas pessoas estiverem envolvidas e há quanto tempo dura este projeto pioneiro?

O desenvolvimento começou neste projeto de inovação do helicóptero marciano, em 2013. Ao longo do tempo, provavelmente várias centenas de pessoas trabalharam nele. Também estiverem envolvidas dezenas de empresas. Tal como a maxon, desenvolveram componentes personalizados e testados às especificações extremamente rigorosas. Nem sempre foi fácil satisfazer os requisitos da missão, mas conseguimos.

Porquê a maxon?

A maxon possui uma experiência extremamente valiosa no setor espacial e também teve um papel importante no sucesso da aeronave Nano Hummingbird da AeroVironment, no início dos anos 2000. Foi o primeiro beija-flor robô a utilizar um motor DC com escovas de 8 mm da maxon para o seu acionamento.

Quais os requisitos que os motores DC têm de cumprir?

Aspetos como o peso, comprimento, tensão de serviço, eficiência a uma velocidade e binário específicos, vida útil sob uma determinada carga, temperatura de armazenamento, temperatura de serviço e resistência à infiltração de pó, para mencionar apenas alguns.

Matt Keennon, Engenheiro Aeroespacial e Gestor de Projetos na AeroVironment, Inc.

Com descreve a colaboração com a maxon?

Trabalhar com a maxon foi e é fantástico em todos os aspetos. Graças à nossa intensa colaboração, fomos capazes de construir um vasto conjunto de conhecimentos. Os pequenos motores DC são o componente mais difícil neste projeto.

Qual é a possível direção dos futuros helicópteros marcianos?

Existem várias ideias para os futuros helicópteros marcianos, mas ainda nenhuma é definitiva. Estou certo de que o helicóptero marciano Ingenuity será um importante primeiro passo em direção a um helicóptero muito maior e muito mais complexo, com capacidades que atualmente ainda não conseguimos conceber. 

Quem? Como? O quê? Factos e números

Controlo O helicóptero tem controlo autónomo. Não há forma de o direcionar remotamente. O atraso no envio de sinais de rádio entre a Terra e Marte torna isso impossível.

Planeamento de rotas Para cada voo, existe um plano de voo específico que será programado a partir da Terra e carregado no helicóptero antes da sua descolagem. No dia do voo, o helicóptero irá descolar à hora predefinida e depois tomará as suas próprias decisões para os comandos de controlo de voo precisos e rapidamente calculados necessários para executar o plano de voo geral e aterrar em segurança.

Perfil de voo Descolar, subir três metros, guinar lateralmente (rodar) para olhar em volta e, de seguida, descer lentamente para aterrar em segurança. Um plano de voo mais avançado incluiria uma translação lateral de até 150 metros sobre o terreno marciano e, de seguida, o regresso ao ponto de partida antes da aterragem

Análise O plano é utilizar os dois dias a seguir ao voo para transmitir os dados recolhidos, incluindo as fotografias a cor captadas, e planear o voo seguinte. As rotas de voo serão mais complexas de um voo para outro.  Existem 30 janelas experimentais nas quais os voos podem ser realizados. No total, estão planeados cinco voos exploratórios.

Direitos de autor das imagens
NASA/JPL-Caltech; maxon Group, AeroVironment, Inc.