Pá da NASA levaria helicópteros em Marte a 18,7 km, em simulações

Em Marte, o ar é rarefeito, e cada pá de rotor tem de ser concebida para essa realidade. O Ingenuity, o pequeno helicóptero da NASA, realizou o primeiro voo motorizado noutro planeta, e as suas pás arredondadas foram construídas para essa tarefa. Uma equipa do Centro de Investigação Ames da NASA, no Silicon Valley, na Califórnia, trabalhando com o Imperial College London, no Reino Unido, e a Universidade de Nagoia, no Japão, está agora a redesenhar a pá para os próximos aparelhos voadores.

O novo design, chamado roamx-0201, é mais fino e assimétrico na secção transversal, em comparação com o perfil arredondado das pás do Ingenuity. Os investigadores recorreram a simulações computacionais de alta fidelidade e a algoritmos ajustados às condições de Marte para chegar a essa forma, e depois testaram-na em túneis de vento. A pá também funciona de forma diferente: o seu bordo de ataque perturba intencionalmente a fina camada de ar que adere à superfície, uma perturbação que, contra-intuitivamente, puxa a pá para cima e ajuda a elevar o helicóptero com mais eficácia do que os designs anteriores.

Dois problemas que limitam os aparelhos de asas rotativas estão no centro do trabalho. Em Marte, a velocidade do som é inferior à da Terra, e o desempenho pode cair de repente, um fenómeno chamado divergência de arrasto, quando os rotores se aproximam dessa velocidade. A pá roamx-0201 conseguiu funcionar durante mais tempo a velocidades mais elevadas antes de isso acontecer. Também aborda a perda de sustentação, a queda súbita de desempenho e de estabilidade quando o ângulo do escoamento de ar muda. As pás do Ingenuity degradavam-se acentuadamente em perda de sustentação; nas condições estudadas, o novo design teve um desempenho significativamente melhor. Nas simulações, as pás redesenhadas poderiam estender um único voo ininterrupto de 0,7 quilómetros até 18,7 quilómetros, transportando instrumentos científicos. As conclusões foram publicadas a 22 de setembro na revista da American Institute of Aeronautics and Astronautics.

Estes ainda não são resultados prontos para voo. Os números provêm de simulações e de testes em túnel de vento, e a NASA afirma que a tecnologia ainda não está pronta para Marte. Os engenheiros continuam a trabalhar para explicar e reduzir as diferenças entre as previsões computacionais e o desempenho real, e é precisamente por isso que os testes são importantes.

Para as futuras missões a Marte, as apostas são concretas. Helicópteros equipados com estas pás poderiam voar mais longe, transportar cargas científicas mais pesadas e abrir novos tipos de exploração, para além dos pequenos saltos para que o Ingenuity foi concebido. A missão SkyFall, prevista para 2028 com três helicópteros, vem em primeiro lugar; as fontes não indicam nenhuma data para os voos que utilizariam o roamx-0201.