NASA comprova viabilidade de rotores supersônicos para helicópteros em Marte

Engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA comprovaram a viabilidade de rotores para helicópteros marcianos que superam a barreira do som sem sofrer danos estruturais. O avanço resolve um dos problemas mais complexos da engenharia aeroespacial: a dificuldade de gerar sustentação em Marte, onde a atmosfera possui apenas 1% da densidade da Terra e a gravidade é considerável.

A validação ocorreu em março, no Simulador Espacial de 25 pés do JPL. Para replicar as condições do planeta vermelho, a câmara foi esvaziada e preenchida com dióxido de carbono a baixa densidade. Durante 137 séries de testes, um rotor de três pás foi submetido a velocidades crescentes e rajadas de vento simuladas. As pontas do rotor atingiram Mach 1,08 (1.333 km/h), resultando em um aumento de 30% na capacidade de sustentação.

A superação da barreira do som em Marte difere da experiência terrestre. Enquanto na Terra, ao nível do mar, a velocidade do som é de aproximadamente 1.223 km/h, no ambiente frio e composto por CO₂ de Marte, esse limite ronda os 869 km/h. Ultrapassar esse marco é crítico, pois a aerodinâmica torna-se imprevisível nessa transição.

Essa evolução técnica visa corrigir limitações do Ingenuity, helicóptero que realizou o primeiro voo controlado em outro planeta em 19 de abril de 2021. O Ingenuity, que cessou atividades em janeiro de 2024 após danos nas pás em seu 72º voo no cráter Jezero (área Valinor Hills), operava com rotores de espuma e material composto limitados a 2.700 rpm. Essa configuração mantinha as pás a Mach 0,7 (864,36 km/h) para evitar a instabilidade supersônica e garantir uma margem de segurança contra ventos imprevistos.

Os novos componentes, fabricados pela AeroVironment na Califórnia, foram testados em duas versões: o modelo de três pás e o rotor de duas pás do projeto SkyFall. Este último, ligeiramente mais longo, é capaz de atingir velocidades quase supersônicas a 3.570 rpm.

Diferente do Ingenuity, que serviu como demonstração tecnológica, a nova geração de aeronaves do projeto SkyFall será equipada com cargas úteis, incluindo baterias de maior capacidade, sensores e instrumentos científicos. O objetivo é viabilizar voos prolongados e a coleta de dados a baixa altitude para subsidiar futuras missões robóticas e humanas.

Os dados obtidos, que superaram a expectativa inicial de Mach 1,05 ao atingir Mach 1,08, já foram integrados às especificações de desempenho do SkyFall. A NASA planeja enviar três desses helicópteros de nova geração para Marte em dezembro de 2028.