Espaço

NASA testa protótipo de balão que irá explorar Vênus

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/10/2022

Protótipo do balão voando sobre o deserto de Nevada.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Robô flutuante

Uma versão reduzida do "robô aéreo" que poderá no futuro voar nos céus de Vênus completou com sucesso dois voos de teste no deserto de Nevada, nos EUA, um marco para o projeto desse balão duplo.

A pressão intensa, o calor e os gases corrosivos da atmosfera de Vênus são suficientes para destruir até mesmo a espaçonave mais robusta em questão de horas. Mas, algumas dezenas de quilômetros acima, a espessa atmosfera é muito mais hospitaleira - ou menos agressiva - para a exploração robótica.

O protótipo, que a NASA chama de aerobot, é um balão dentro de um balão, com um reservatório interno rígido que pode controlar a quantidade de hélio que fica no balão externo flexível, permitindo controlar a altitude do robô voador.

O conceito da missão prevê o balão em conexão com um orbitador de Vênus, os dois trabalhando em conjunto para estudar o planeta e enviar informações para a Terra. Enquanto o orbitador permanecerá muito acima da atmosfera, servindo como retransmissor e fazendo medições científicas - mas limitado a ver tudo de cima -, o balão robótico aéreo fará medições em várias altitudes dentro da própria atmosfera.

Teste

Para testar esse conceito, a equipe do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e da empresa contratada Near Space Corporation, realizou dois voos bem-sucedidos de um protótipo do balão com cerca de um terço do tamanho projetado, com 12 metros de diâmetro.

"Estamos extremamente felizes com o desempenho do protótipo. Ele foi lançado, demonstrou manobras de altitude controlada e foi recuperado em boas condições após os dois voos," disse Jacob Izraelelevitz, que lidera o desenvolvimento do balão no JPL. "Nós gravamos uma montanha de dados desses voos e estamos ansiosos para usá-los para melhorar nossos modelos de simulação, antes de explorar nosso planeta irmão."

Já foram feitas explorações de balão da atmosfera de Vênus, como parte das missões gêmeas soviéticas Vega 1 e 2, que chegaram ao planeta em 1985. Os dois balões (que tinham cerca de 3,6 metros de diâmetro) duraram pouco mais de 46 horas, antes que as baterias de seus instrumentos acabassem. Seu curto tempo na atmosfera venusiana forneceu uma pista tentadora da ciência que poderia ser alcançada por uma plataforma de balão maior e de maior duração flutuando na atmosfera do planeta, opção esta que permanece em aberto desde então.

Sonda mergulha na atmosfera de Vênus

A tecnologia do balão de dupla camada também poderá ser útil na Terra.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Balão para estudar Vênus

O objetivo da missão será flutuar ao sabor dos ventos venusianos, de leste para oeste, circunavegando o planeta por pelo menos 100 dias. O robô aéreo poderá levar uma série de instrumentos científicos, ainda não selecionados, mas que deverão incluir desde o monitoramento da atmosfera em busca de ondas acústicas geradas por terremotos até a análise da composição química das nuvens.

Projetado como um "balão dentro de um balão", ele possui um reservatório interno rígido, contendo com hélio sob alta pressão, e um balão externo flexível, que pode expandir e contrair. Para aumentar a altitude, o hélio sai do reservatório interno para o balão externo, que se expande para dar flutuabilidade adicional; quando é hora de reduzir a altitude, o hélio é bombeado de volta para o reservatório, fazendo com que o balão externo encolha e diminua a flutuabilidade.

Assim como um rover de Marte é comandado para dirigir até uma rocha interessante, o balão robótico poderá ser direcionado para aumentar e diminuir sua altitude - algo que os balões Vega não faziam - para conduzir observações entre cerca de 52 e 62 km de altitude, bem baixo dentro da inóspita atmosfera de Vênus, que se estende por mais de 250 km.

Embora esta região da atmosfera de Vênus seja mais tolerante do que suas camadas mais próximas do solo, voos de longa duração nas nuvens do planeta, que contêm ácido sulfúrico e outros produtos químicos corrosivos, não serão exatamente um passeio turístico.

Assim, o material multicamadas desenvolvido para o balão externo do balão robô inclui um revestimento à prova de ácido, uma camada de metalização para reduzir o aquecimento solar e uma camada interna estrutural, que o mantém forte o suficiente para transportar os instrumentos científicos abaixo. Novas técnicas também foram desenvolvidas para garantir uma vedação à prova de ácido de longa duração, com vazamento mínimo de hélio das costuras.

Outros projetos

Embora estes testes tenham sido um marco para um projeto que tem Vênus em mente, os pesquisadores afirmam que a tecnologia também pode ser usada por balões científicos de alta altitude, que precisam controlar sua altitude nos céus da Terra.

E este não é o único projeto para estudar Vênus. Há dois anos, a NASA lançou uma chamada para projetar um robô capaz de andar pelo solo de Vênus.