O helicóptero do Perseverance irá realmente realizar o primeiro voo em outro planeta?

A característica mais incomum da missão Marte 2020 não é a Perseverance - o veículo espacial mais sofisticado que já pousou na superfície do planeta Vermelho. É o Ingenuity, um carona do Perseverance: um pequeno helicóptero projetado como uma prova de conceito para missões futuras. A NASA afirma que vai realizar o primeiro voo motorizado em Marte.

Concepção artística do Ingenuity em solo marciano (Imagem: NASA)

Mas essa afirmação se mantém? Assim como com os irmãos Wright na Terra, alguma contestação pode ocorrer. Vamos rapidamente percorrer a história da aviação extraterrestre, não importa quão curta seja (até agora).

O primeiro

De acordo com o dicionário de Cambridge, aviação é “a atividade de voar uma aeronave”, enquanto uma aeronave é “qualquer veículo que pode voar” e voar é “viajar de avião”.

Assim, qualquer pessoa que vá do ponto A ao ponto B na atmosfera do corpo celeste (vamos esticar um pouco a definição de “ar”) está participando da aviação.

Simplesmente cair não se enquadra nesta categoria: o voo deve ser motorizado e controlado, os mesmos critérios que se aplicam ao passageiro Wright. Portanto, o Soviético Luna 2 - a primeira sonda a atingir a Lua em 1959 - não é uma conquista da aviação.

Ao longo dos anos 60, os Estados Unidos e a União Soviética lançaram mais uma dúzia de sondas na superfície lunar, algumas delas intencionalmente, outras não. O primeiro a reduzir com sucesso sua descida com foguetes e não ser destruído foi o Luna 6 em 1966.

Um modelo de módulo de pouso Luna 9. Tecnicamente, a primeira aeronave da Lua
(Imagem: Stanislav Kozlovskiy / Wikipedia)

Tecnicamente, a Lua tem uma atmosfera - uma concentração de moléculas aleatórias que mal se distingue do vácuo, mas mesmo assim é mensurável. A descida de Luna aconteceu dentro daquela atmosfera, era controlável e alimentada; por esta definição, conduziu o primeiro voo extraterrestre.

Se concordarmos com isso, três anos depois, em 1969, Neil Armstrong e Buzz Aldrin se tornaram os primeiros aviadores extraterrestres - eles não apenas realizaram uma descida controlada à superfície, mas voaram de volta na primeira espaçonave para decolar da lua superfície.

A NASA não considera o módulo de pouso Apollo uma aeronave (e os argumentos para chamá-lo são tão tênues quanto a atmosfera da Lua), embora a definição técnica seja atendida. Além disso, a Lua não é um planeta: é, como seu nome pode revelar, apenas uma lua. Portanto, embora os voos de Luna e Apollo possam ser considerados extraterrestres, eles não se intrometem no reino da Ingenuidade.

Aeronáutica venusiana

Aproximadamente ao mesmo tempo que as missões à Lua foram planejadas, os soviéticos começaram a derrubar suas sondas em Vênus. E assim, em 1967, tivemos o primeiro lançamento de pára-quedas extraterrestre - foi realizado pela Venera 4, que enviou as primeiras medições da atmosfera do planeta enquanto deslizava vagarosamente para baixo, causando sua destruição na superfície.

Claro, aeronaves mais leves que o ar não têm tanto glamour quanto seus irmãos mais pesadas que o ar. Mas não há dúvida de que balonismo (isto é, usar alguma forma de balões voadores) é, segundo todos os relatos, aviação.

Daí a fuga dos landers de Vega, as netas do programa Venera. Em 11 e 15 de junho de 1985, o Vega 1 e o Vega 2 lançaram balões cheios de hélio, duas esferas brancas que carregavam alguns sensores através de espessas nuvens venusianas e nos forneceram alguns dados bastante interessantes.

Esses foram, definitivamente, os primeiros casos de aeronaves voando pelo ar de outro planeta que não a Terra. Mas eles não eram controlados nem alimentados, então, vamos em frente.

Os balões de Vegas eram assim. Decorações para a festa mais selvagem que Vênus já viu
(Imagem: Geoffrey.landis / Wikipedia)

E Marte?

Depois de várias tentativas malsucedidas, Marte 3 foi a primeira sonda a realizar um pouso suave na superfície do planeta Vermelho em 1971. Ela usou uma combinação de um pára-quedas e alguns retrofoguetes para diminuir sua descida; portanto, se considerarmos a Lua 6 como o primeiro a fazer um vôo controlado e potente na Lua, devemos considerar Marte 3 como tendo feito o mesmo em Marte.

Um argumento pode ser feito para não chamar de voo uma descida assistida por foguete. Embora ainda conte como uma viagem pelo ar, o propósito dessa viagem não é o vôo em si, mas sim um acidente que possa sobreviver. Pode-se argumentar que, para uma aeronave estar viajando, ela deve ter o propósito de permanecer no ar, não apenas reduzindo sua velocidade por meio de propulsão.

Embora Marte tenha visto uma boa parte das descidas auxiliadas por foguetes, também houve alguns casos de permanência no ar. Curiosity, o irmão mais velho de Perseverance, alcançou a superfície com a ajuda de um guindaste do céu: uma plataforma com alguns sofisticados foguetes impulsionadores que desaceleraram sua descida e então baixou suavemente o rover em algumas amarras enquanto pairava.

A própria Perseverança também usou o mesmo sistema. Ambos os guindastes do céu tiveram que permanecer no ar por pelo menos alguns segundos e então voar (nas próprias palavras da NASA) para cair em outro lugar.

Sky Crane baixa Curiosity em solo marciano, antes de - rufar de tambores - voar para longe (Imagem: NASA)

Segundo esse relato, esses guindastes do céu foram os primeiros a realizar voos controlados e motorizados em Marte. Eles não tiram um pouco da conquista da Ingenuidade; além disso, o fabricante é o mesmo, e é improvável que uma das divisões da NASA possa processar outra por algum recorde do Guinness World (ou Marte). Mas se quisermos ser pedantes, temos que levá-los também em consideração e deixar de chamar o vôo da Ingenuidade de primeiro.

Ainda (neste momento, espero) será a primeira aeronave mais pesada que o ar, bem como motorizada, a decolar na atmosfera marciana. Inferno, será até a primeira aeronave a decolar da superfície de qualquer outro planeta, com os balões de Vegas se desprendendo de suas aterrissagens no meio da descida. E isso é, no livro de qualquer pessoa, uma grande conquista.

Por que a NASA está enviando um helicóptero para Marte?

O helicóptero não se destina a estudar a superfície e procurar por sinais de vida microbiana antiga, algo que a própria Perseverance espera encontrar com seus instrumentos de análise de composição química super sofisticados. E não é um teste para um sistema a ser usado em futuras missões tripuladas, como uma máquina experimental de produção de oxigênio dentro do rover.

Na verdade, ele tem muito mais em comum com o telefone que você provavelmente tem nas mãos, no bolso ou em algum lugar próximo, do que com as maravilhas usuais da tecnologia que a NASA envia para Marte. Embora isso não signifique que falte engenhosidade tecnológica em seu design.

O helicóptero é uma prova de conceito e destina-se a testar e demonstrar duas coisas ao mesmo tempo. Um deles é, claro, a possibilidade de voar em Marte - uma tarefa um pouco mais complicada do que pode parecer à primeira vista.

A densidade da atmosfera marciana é inferior a 1% da da Terra, e as pás do rotor do Ingenuity, medindo 1,2 metros cada, precisam girar em torno de 2.800 rotações por minuto (rpm) para manter aeronaves de 1,8 kg flutuando. Para comparação, o rotor Bell UH-1 Iroquis normalmente gira a 324 rpm e tem apenas duas lâminas em vez de quatro.

Concepção artística do Perseverance e do Ingenuity em Marte (Imagem: NASA)

Houve inúmeras propostas para voar uma aeronave em Marte antes, mas nada mais complicado do que um simples planador, já que a fina atmosfera não é adequada para o vôo. A engenhosidade pode mudar isso, mostrando que voar pequenos drones no planeta não só é possível, mas pode ser benéfico com um pouco de esforço.

O que vem ao segundo ponto que o novo helicóptero marciano tentará provar: sua carga útil - algumas câmeras, bateria de íon de lítio e vários outros instrumentos simples - não são especificamente adaptados para esta missão, eles estão disponíveis no mercado ou muito semelhantes aos que qualquer entusiasta de drones montaria em seu projeto DIY. 

E eles farão a aeronave voar em outro planeta, examinar a paisagem, procurar áreas de pouso em potencial e recarregar ao sol. A engenhosidade está destinada a provar que a eletrônica de nível de consumidor atingiu o nível em que as futuras missões a Marte podem ser acompanhadas por pequenos drones exploradores feitos com o mínimo de investimento possível.

Claro, para provar que o pequeno helicóptero terá que sobreviver ao seu maior desafio: uma noite marciana. À medida que o sol se põe além do horizonte vermelho, as temperaturas caem para -139 graus Celsius (-218° F), bem abaixo de qualquer coisa que possa ocorrer na Terra. Dois terços da potência da aeronave serão gastos apenas no aquecimento de seus componentes essenciais, mas mesmo isso não será suficiente.