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Membros da equipe responsável pela missão Ingenuity acreditam que, embora seja simples, o 14º voo do helicóptero da Nasa em Marte, que pode ser feito a qualquer momento, pode ser mais desafiador.
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Comparado a voos de reconhecimento anteriores realizados pelo Ingenuity, o próximo é considerado de menor complexidade, tendo em vista que tem por objetivo somente testar velocidades mais altas de rotação do rotor.
No entanto, a dificuldade está em enfrentar a densidade atmosférica do Planeta Vermelho, que está, atualmente, muito mais baixa.
Segundo o site Space, o plano de voo prevê que o Ingenuity decole, suba até cinco metros e faça uma manobra lateral antes de pousar. A velocidade do rotor deverá ser de aproximadamente 2.700 rotações por minuto (RPM). Em comparação, na experiência anterior, o Ingenuity voou sobre Marte a cerca de 2.537 RPM.
Os engenheiros esperam que a maior taxa de rotação possibilite que o drone consiga voar nessa densidade atmosférica mais baixa.
“Na verdade, está ficando mais difícil a cada dia. Estou falando sobre a densidade atmosférica, que já era extremamente baixa e agora está caindo ainda mais, devido às variações sazonais em Marte”, disse o piloto-chefe do Ingenuity, Håvard Grip, do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa, em comunicado.
Ingenuity está fazendo “hora extra” em Marte
Grip explicou que, de acordo com o planejamento de voos, o Ingenuity era para trabalhar apenas durante alguns meses depois que a missão Perseverance pousou em Marte, em fevereiro deste ano. No entanto, o veículo excedeu em muito as expectativas e ainda está voando, testando como os helicópteros poderiam atuar como batedores para rovers ou talvez até missões humanas.
Embora esteja indo muito bem em suas atividades extras, o Ingenuity não foi projetado para enfrentar alterações sazonais.
Originalmente, a densidade atmosférica na cratera Jezero é equivalente a cerca de 1,2% a 1,5% da densidade atmosférica da Terra. Mas, agora, as densidades estão se aproximando de 1% durante as horas mais apropriadas para o Ingenuity levantar voo, quando as correntes do solo causam menos instabilidade para o drone, que voa baixo.
“A diferença [atmosférica] pode parecer pequena, mas tem um impacto significativo na capacidade de voar do Ingenuity”, explicou Grip. A margem de impulso da máquina, ou o impulso em excesso que o drone produz acima do que é necessário para pairar, tem diminuído à medida que a atmosfera do planeta se afina. Se a densidade atmosférica cair muito, o Ingenuity talvez possa perder sustentação no ar.
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“Felizmente, há uma maneira de resolver esse problema – mas envolve girar os rotores ainda mais rápido do que temos feito até agora”, continuou Grip. “Na verdade, eles terão que girar mais rápido do que jamais tentamos com o Ingenuity ou qualquer um de nossos helicópteros de teste na Terra. Isso não é algo que consideramos levianamente, e é por isso que nossas próximas operações em Marte serão focadas em testes cuidadosamente velocidades do rotor em preparação para voos futuros”.
A equipe do Ingenuity estará procurando alguns problemas potenciais. Um deles é que a RPM mais alta, associada aos movimentos do vento e do helicóptero, pode fazer com que as pás do rotor atinjam a atmosfera a cerca de 0,8 Mach, ou 80% da velocidade do som.
“Se as pontas das pás chegarem suficientemente perto da velocidade do som, eles experimentarão um grande aumento na resistência aerodinâmica que seria proibitivo para o voo”, disse Grip.
“Para o rotor do Ingenuity, não esperamos encontrar esse fenômeno até números de Mach ainda mais altos, mas isso nunca foi confirmado em testes na Terra”, explicou.
Segundo Grip, os engenheiros também estarão atentos a potenciais ressonâncias que podem fazer com que o helicóptero vibre em determinadas frequências, o que, na pior das hipóteses, poderia “causar danos ao hardware e levar a uma deterioração nas leituras dos sensores necessários ao sistema de controle de voo”.
Outras considerações incluem mais energia necessária do sistema elétrico e cargas mais altas exigidas pelo sistema do rotor.
“Tudo isso representa um desafio significativo, mas, ao abordar o problema de forma lenta e metódica, esperamos verificar totalmente o sistema em velocidades de rotor mais altas e permitir que o Ingenuity continue voando nos próximos meses”, disse o engenheiro.
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