Lições aprendidas com o helicóptero Ingenuity Mars serão usadas nos projetos da próxima espaçonave

Quase um ano depois Helicóptero Ingenuity da NASA caiu em Marte após uma missão extensa e extraordinariamente bem-sucedida, os engenheiros determinaram o culpado mais provável: um voo sobre montes de areia tão monótono que os sensores a bordo não conseguiram determinar a orientação e a velocidade do helicóptero.

O resultado foi um pouso lateral “duro” em uma encosta íngreme que girou o Ingenuity tão rápido que seus rotores, girando a quase 640 km/h para fornecer sustentação na atmosfera ultrafina de Marte, sofreram uma falha estrutural. Um quebrou e os outros ficaram gravemente danificados.

Håvard Grip, o primeiro piloto do Ingenuity, disse em entrevista na quarta-feira que as lições aprendidas com O 72º e último vôo da engenhosidade em 18 de janeiro, ele se juntará aos projetos de helicópteros marcianos mais poderosos que estão sendo estudados no Laboratório de Propulsão a Jato, onde o Ingenuity foi construído.

“Estamos trabalhando muito ativamente agora em como isso seria”, disse Grip em entrevista. “Estamos desenvolvendo este conceito de uma grande aeronave com seis rotores e 36 pás que poderia voar sua própria carga científica ao redor de Marte. Então é aí que nosso foco está no mundo dos helicópteros agora.”

Durante um briefing na quarta-feira na reunião anual da União Geofísica Americana em Washington, D.C., Teddy Tzanetos, diretor do projeto Ingenuity, discutiu o conceito do Mars Chopper de seis rotores, um helicóptero que seria 20 vezes mais pesado que o Ingenuity e poderia voar até dois milhas. por dia transportando vários quilos de instrumentação científica.

A Ingenuity “se tornou a primeira missão a levar processadores comerciais de telefones celulares ao espaço profundo”, disse Tzanetos em um comunicado à imprensa da NASA. A missão demonstrou “que nem tudo tem que ser maior, mais pesado e mais resistente à radiação para funcionar no hostil ambiente marciano”.

Transportado para Marte pelo rover Perseverance da NASA, o Ingenuity foi lançado à superfície do planeta vermelho em abril de 2021 e fez seu vôo inicial duas semanas depois. Construído principalmente para descobrir se os helicópteros poderiam voar na atmosfera fria e rarefeita, esperava-se que o Ingenuity fizesse cinco voos ao longo de 30 dias como prova de conceito.

Para a surpresa de praticamente todos, ele acabou fazendo 72 voos ao longo de quase três anos, explorando repetidamente à frente do Perseverance enquanto registrava mais de duas horas de voo e viajava um total de 17,7 milhas em altitudes de até quase 80 pés antes de seu voo final. 18 de janeiro.

Durante esse voo, o Ingenuity subiu a uma altitude de cerca de 12 metros, pairou e capturou fotografias do terreno circundante e começou a descer 19 segundos após a decolagem. Treze segundos depois, o helicóptero estava de volta ao solo, mas o contato foi perdido.

As comunicações através do Perseverance foram restauradas no dia seguinte e, seis dias após o início do voo, o rover enviou imagens mostrando que o helicóptero havia sofrido danos significativos em seus rotores.

Os controladores de voo inicialmente suspeitaram que o Ingenuity fez um pouso forçado em um ângulo acentuado, fazendo com que seus rotores de alta velocidade atingissem o solo.

Mas o cenário mais provável, disse Grip, é que o helicóptero não conseguiu determinar sua velocidade horizontal enquanto voava sobre areia virtualmente indefinida e pousou enquanto se movia lateralmente a uma velocidade bem acima das limitações de projeto.

“Também pousamos em uma encosta íngreme, provavelmente a encosta mais íngreme que encontramos em todos os nossos voos”, disse ele. “A combinação de ambos se adapta bem ao que sugere o nosso cenário mais provável.

“Quando entrou em contato com o solo, ele girou rapidamente para se alinhar com a superfície. Isso força o helicóptero a rolar e inclinar, e como esse rotor é rígido, ele tem que seguir mais ou menos instantaneamente, e isso gera muitos momentos fletores nas lâminas”.

Esses momentos ou forças de flexão eram extremos porque as pontas dos rotores se moviam muito rápido. As pontas das pás quebraram, desequilibrando o sistema do rotor. Isso, por sua vez, causou vibração suficiente para quebrar a raiz do rotor. Grip disse que nenhuma das lâminas tocou a superfície durante o pouso.

Em mais uma surpresa para os controladores de vôo, o Ingenuity parou nas pernas de pouso com seu pequeno painel solar apontado para o céu. Embora não pudesse mais voar, continuou a transmitir boletins meteorológicos marcianos ao Perseverance até novembro passado, quando o rover finalmente se afastou demais para manter a ligação de rádio.

“Sempre imaginei que um pouso ruim acabaria com, você sabe, uma coisa em 1.000 pedaços na superfície”, disse Grip. “Então ele ser honesto e falar conosco não era nada do que eu esperava.”