Variações sazonais tornam o voo mais difícil para a engenhosidade

Com o verão chegando ao fim em todo o hemisfério norte, muitos de nós estamos nos preparando para um inverno frio. Mas não somos apenas nós, humanos na Terra, que estamos à mercê das estações: o helicóptero Ingenuity da NASA também enfrenta desafios decorrentes da mudança das estações em Marte.

A atmosfera de Marte é muito fina, na melhor das hipóteses, sendo pouco mais de 1% da densidade da atmosfera da Terra. Isso representa um desafio para um veículo que se mantém fora do solo através da movimentação do ar. A engenhosidade era construído para ser extremamente leve para lidar com isso, além de ter pás de rotor grandes. Mas a mudança das estações em Marte significa que em breve a densidade atmosférica cairá ainda mais, o que poderá ser um desafio para o corajoso helicóptero.

Uma imagem obtida pelo helicóptero Ingenuity Mars da NASA usando sua câmera de navegação durante seu 13º voo em setembro. 5, 2021.
O helicóptero Ingenuity Mars da NASA adquiriu esta imagem usando sua câmera de navegação durante seu 13º vôo em 5 de setembro de 2021 (Sol 193 da missão do rover Perseverance) na hora solar média local de 12:06:30.NASA/JPL-Caltech

O Ingenuity foi vítima de seu próprio sucesso, já que foi originalmente projetado apenas para uma missão de cinco voos. Já ultrapassou isso em muito, tendo realizado recentemente o seu décimo terceiro voo – com os voos a tornarem-se também mais longos e complexos. Mas a sua vida útil prolongada significa que terá de enfrentar condições mais difíceis em Marte.

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“Quando projetamos e testamos o Ingenuity na Terra, esperávamos que a missão de cinco voos do Ingenuity fosse concluída nos primeiros meses após o pouso do Perseverance em fevereiro de 2021. Preparamo-nos, portanto, para voos com densidades atmosféricas entre 0,0145 e 0,0185 kg/m3, o que equivale a 1,2-1,5% da densidade atmosférica da Terra ao nível do mar”, escreveu Håvard Grip, piloto-chefe do helicóptero Ingenuity Mars, em a atualização da missão.

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“No entanto, com o Ingenuity em seu sexto mês de operação, entramos em uma temporada em que as densidades na cratera de Jezero estão caindo para níveis ainda mais baixos. Nos próximos meses, poderemos ver densidades tão baixas quanto 0,012 kg/m3 (1,0% da densidade da Terra) durante as horas da tarde, que são preferíveis para voos. A diferença pode parecer pequena, mas tem um impacto significativo na capacidade de voar do Ingenuity.”

A equipe do Ingenuity tem um plano para resolver esse problema se a densidade atmosférica cair para níveis baixos, girando os rotores do helicóptero mais rápido do que nunca para permitir que ele continue voando. No entanto, tal movimento é arriscado, pois envolve girar os rotores ainda mais rápido do que foi feito com helicópteros testados na Terra. As velocidades mais altas poderiam criar um arrasto aerodinâmico significativo ou até mesmo criar ressonâncias que poderiam abalar o helicóptero e danificar seu hardware, sem falar na necessidade de mais potência e cargas maiores.

Para facilitar essas velocidades de rotor mais exigentes, a equipe testará um teste de rotação de alta velocidade com um aumento de 10% no pico do rotor. velocidade, e se tudo correr bem, o décimo quarto voo de teste usará uma velocidade de rotor mais alta para ver como o helicóptero se comporta isto. Esperançosamente, o Ingenuity será capaz de continuar explorando Marte e coletando dados, mesmo com todos os desafios do ambiente marciano.

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