Engenheiros da Nasa estudam segurança de pouso em Marte
10 de setembro de 2009 • 09h15 • atualizado às 10h14
 




 
O veículo de exploração terá de atravessar a fina atmosfera de Marte em 
velocidade supersônica e a temperaturas elevadíssimas
 
Getty Images

 
Antes que o Mars Science Laboratory, da Agência Espacial Americana (Nasa) dos 
Estados Unidos, chegue ao planeta vermelho, em 2012, o veículo de exploração de 
uma tonelada terá de atravessar a fina atmosfera de Marte em velocidade 
supersônica e a temperaturas elevadíssimas. Cada centímetro da espaçonave 
precisa estar protegido por uma fuselagem aerodinâmica que arcará com o atrito 
na porção mais rápida da descida, antes que os paraquedas e retrofoguetes sejam 
acionados para controlar o pouso.
Engenheiros da Nasa estão confiantes em que a espaçonave será capaz de 
sobreviver aos esforços requeridos para essa missão. Mas em caso de missões nas 
quais a carga a amortecer venha a ser muito mais pesada, será necessário um 
sistema melhor. "Estamos de certa maneira no limite daquilo que é possível 
realizar com a atual tecnologia", disse Neil Cheatwood, do Centro de Pesquisa 
Langley, da Nasa, em Hampton, Virgínia. 
A solução? Inflar a fuselagem aerodinâmica como se fosse um balão. Por meio de 
materiais leves, flexíveis e resistentes ao calor, a Nasa está desenvolvendo 
crostas infláveis que, ao serem expandidas para um tamanho diversas vezes maior 
que o de sua carga, propiciam maior arrasto e desaceleram uma espaçonave de 
maneira mais eficiente que uma fuselagem rígida.
Os engenheiros, com isso, não teriam de comprimir as estruturas dentro de 
foguetes, que estão limitados a cerca de cinco metros de diâmetro. Em algumas 
das versões propostas para o projeto, a estrutura inflável seria arrastada por 
trás da carga como um "balaquedas", mistura entre balão e paraquedas. Em 
outras, a estrutura seria simplesmente substituída por uma gigantesca carapaça 
flexível em forma de cogumelo.
Em 17 de agosto, a Nasa testou uma estrutura inflável que Cheatwood, o 
cientista encarregado de testar os projetos, previu poderia servir como 
confirmação de princípio para a futura incorporação dessa tecnologia em novas 
missões a Marte - quer uma missão não tripulada que recolheria amostras do 
planeta e as traria de volta à Terra, quer missões tripuladas. Nos dois casos, 
as missões teriam de levar ao planeta os meios e o peso adicional necessários 
para garantir o retorno à Terra.
O lançamento de teste, conduzido na Wallops Flight Facility, uma base aérea 
experimental na costa da Virgínia, disparou a estrutura inflável com o uso de 
um foguete experimental Black Brant 9. Menos de quatro minutos após o 
lançamento, a carga atingiu sua altitude máxima de cerca de 208 quilômetros. Um 
minuto depois, um cartucho de hidrogênio inflou a estrutura em forma de disco 
até um tamanho de cerca de três metros - cerca de sete vezes o diâmetro do 
foguete.
Cheatwood explicou que apenas recentemente foram desenvolvidos materiais 
capazes de sobreviver ao calor experimentado durante uma reentrada na 
atmosfera. A estrutura testada tinha um exterior tecido com cerâmica resistente 
ao calor, encimando células construídas com fortes fibras de Kevlar. 
Ideia à prova de balas
A ideia de usar estruturas infláveis está em debate há décadas. Foi considerada 
como alternativa aos paraquedas na missão Viking, que conduziu espaçonaves 
gêmeas a Marte em 1976. Em 1996, a Rússia utilizaria um sistema inflável para o 
pouso de sua missão Marte 96, mas a espaçonave não conseguiu chegar à órbita da 
Terra. Diversos outros voos de teste, entre os quais um conduzido pela Nasa em 
2007, registraram defeitos. "Nós parecíamos estar amaldiçoados", diz Steve 
Hughes, um dos engenheiros envolvidos no projeto, no centro Langley.
O progresso lento significa que os engenheiros no Programa Marte da Nasa, no 
Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), em Pasadena, Califórnia, optaram pelos 
sistemas mais garantidos, ainda que a tecnologia existente já esteja esbarrando 
em suas limitações. Com o aumento de peso do Mars Science Laboratory, por 
exemplo, os engenheiros tiveram de migrar para um novo tipo de revestimento 
contra o calor na fuselagem rígida.
Mas mesmo com o novo revestimento, algumas porções de Marte estariam excluídas 
como local de pouso, entre as quais uma área na qual foi observado metano. Há 
menos atmosfera a atravessar nos locais de maior elevação - uma proposta 
arriscada para um sistema de ingresso que precisa de cada quilômetro de arrasto 
que conseguir. Com o arrasto adicional gerado pela estrutura inflável, as 
missões poderiam desacelerar mais rápido e o planeta inteiro estaria aberto a 
exploração, diz Cheatwood. 
Adam Steltzner, gerente dos sistemas de ingresso, descida e pouso do Mars 
Science Laboratory no JPL, disse conhecer a tecnologia de estruturas infláveis, 
e que estava ansioso por seu rápido desenvolvimento, ainda que o Programa Marte 
do JPL não esteja programando mudar de tecnologia em curto prazo.
O sistema existente, ele afirmou, bastaria para uma missão não tripulada que 
retornasse de Marte com amostras. Mas para recuperar missões tripuladas em 
Marte - que teriam de pousar veículos de dezenas de toneladas na superfície do 
planeta-, o sistema de ingresso precisaria de reforço. "Acima das duas 
toneladas", ele diz, "precisaremos de ajuda".

Nature
 
Fonte: 
http://noticias.terra.com.br/ciencia/interna/0,,OI3967388-EI301,00-Engenheiros+da+Nasa+estudam+seguranca+de+pouso+em+Marte.html
 
 
El vehículo de exploración tendrá que atravesar la atmósfera marciana a una 
velocidad supersónica y altas temperaturas 

Getty Images 

Antes de que el Laboratorio de Ciencia de Marte, la agencia espacial de EE.UU. 
(NASA) de los Estados Unidos llega al planeta rojo en 2012, el vehículo de 
exploración tendrán una tonelada de atravesar la atmósfera marciana a una 
velocidad supersónica y altas temperaturas. Cada centímetro de la nave debe 
estar protegida por un fuselaje aerodinámico que lleva la fricción en el 
descenso más rápido antes de que el paracaídas y retrofoguetes se disparan para 
controlar el aterrizaje. 

Los ingenieros de la NASA están seguros de que la nave será capaz de sobrevivir 
en los esfuerzos para esta misión. Pero en el caso de las misiones en las que 
para amortiguar la carga será mucho más pesado, será necesario un sistema 
mejor. "Estamos un poco en el límite de lo que puede lograrse con la tecnología 
actual", dijo Neil Cheatwood, el Centro de Investigación Langley de la NASA en 
Hampton, Virginia. 

¿La solución? Inflar el fuselaje aerodinámico como un globo. Uso de materiales 
ligeros, flexibles y resistentes al calor, la NASA está desarrollando costras 
inflables que, cuando se expande a un tamaño varias veces mayor que la de su 
carga, ofrecen una mayor resistencia y frenar un vehículo espacial más eficaz 
que un cuerpo rígido . 

Los ingenieros, con eso, no se comprimen dentro de las estructuras de cohetes, 
que se limitan a unos cinco pies de diámetro. En algunas versiones de las 
propuestas para el proyecto, la estructura hinchable se arrastra detrás de la 
acusación como un "balaquedas" mezcla de globo y paracaídas. En otros, la 
estructura, simplemente se sustituye por una caparazón gigante de setas 
flexible en forma. 

El 17 de agosto, la NASA prueba una estructura inflable que Cheatwood, el 
científico responsable de las pruebas del proyecto, predijeron que podría 
servir como prueba de principio para la futura incorporación de esta tecnología 
en las nuevas misiones a Marte - o de una misión no tripulada para recoger 
muestras planeta y traer de vuelta a la tierra, o las misiones tripuladas. En 
ambos casos, las misiones tendrían que conducen al planeta de los medios y el 
peso adicional necesario para garantizar el regreso a la Tierra. 

El lanzamiento de ensayo, realizado en el Centro de Vuelo Wallops, una base 
aérea experimental en la costa de Virginia, disparó la estructura inflable 
experimental utilizando un cohete Negro Brant 9. Menos de cuatro minutos 
después del lanzamiento, la carga llegó a su altura máxima de cerca de 208 
kilómetros. Un minuto después, un cartucho de hidrógeno estructura de inflado 
en un disco a un tamaño de aproximadamente tres pies - alrededor de siete veces 
el diámetro del cohete. 

Cheatwood explicó que los materiales recientemente desarrollados que puede 
sobrevivir el calor experimentado durante el reingreso. La estructura de prueba 
tenía un tejido exterior con el calor de cerámica resistente, superando las 
células construidas con fuertes fibras de Kevlar. 

Idea antibalas 
La idea de utilizar estructuras inflables se ha debatido durante décadas. Se 
consideró como una alternativa a paracaídas en la misión Viking, que llevó dos 
satélites gemelos a Marte en 1976. En 1996, Rusia se utilice un sistema de 
inflables para el aterrizaje de la misión Mars 96, pero la nave no logró 
alcanzar la órbita de la Tierra. Varios vuelos de prueba, entre ellos uno 
realizado por la NASA en 2007, tienen defectos. "Nos parecía ser maldecido", 
dice Steve Hughes, uno de los ingenieros involucrados en el proyecto central en 
Langley. 

El lento avance significa que los ingenieros de la NASA Mars programa, el Jet 
Propulsion Laboratory (JPL) en Pasadena, California, ha optado por los sistemas 
más segura, aunque la tecnología actual ya se está ejecutando en sus 
limitaciones. Con el aumento de peso del Laboratorio de Ciencia de Marte, por 
ejemplo, los ingenieros tuvieron que emigrar a un nuevo tipo de recubrimiento 
del calor en el fuselaje rígido. 

Pero incluso con el nuevo revestimiento, algunas partes de Marte sería excluido 
como un lugar de aterrizaje, incluyendo una zona donde se observó el metano. 
Hay menos ambiente que pasar por los lugares de mayor elevación - una propuesta 
arriesgada para un sistema de ticket que necesita cada milla que arrastra. Con 
el arrastre adicional creada por la estructura inflable, las misiones podrían 
ralentizar más rápido y todo el planeta estaría abierto a la explotación, dice 
Cheatwood. 

Adam Steltzner, Gerente de Sistemas para la entrada, descenso y aterrizaje del 
Laboratorio de Ciencia de Marte en el JPL, dijo que sabía que la tecnología de 
las estructuras hinchables, y se espera su rápida evolución, aunque el programa 
de Marte en el JPL no es la programación de cambio en la tecnología a corto 
plazo. 

El sistema actual, dijo, sería suficiente para una misión no tripulada a 
devolver las muestras de Marte. Pero para recuperar las misiones tripuladas a 
Marte - que habrían de vehículos terrestres de decenas de toneladas en la 
superficie del planeta, el sistema de entrada es necesario fortalecer. "Por 
encima de dos toneladas", dice, "necesitamos ayuda".




Mauro de Rezende 
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