Boa notícia para quem ama acompanhar todas as pesquisas da NASA e suas criações malucas voltadas para a exploração de novos planetas: a agência anunciou recentemente a escolha de 13 novas tecnologias que serão testadas em condições especiais ao longo deste e do próximo ano. Quatro delas já haviam sido apresentadas anteriormente ao público e foram desenvolvidas pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL), um centro de pesquisas californiano especializado no manuseamento de sondas não tripuladas.
Entre os novos inventos, um dos mais promissores é o pequeno robô batizado como Hedgehog (Ouriço), projetado para missões que visem explorar corpos celestes diminutos como asteroides e pequenas luas. Com o tamanho de uma bola de futebol, tais drones possuem maior mobilidade em terrenos acidentados, sendo capazes de analisar o solo explorado e coletar informações variadas sobre ele.
Junto com os robôs-ouriços, outras 10 invenções terão sua eficácia posta à prova em voos parabólicos, uma experiência utilizada sobretudo para o treinamento de astronautas e que visa simular um ambiente de gravidade zero sem que seja preciso sair da força gravitacional da Terra. As duas tecnologias restantes, por sua vez, serão testadas em voos suborbitais (nos quais a espaçonave chega a atingir o espaço, mas se limita a sobrevoar pela atmosfera do planeta sem ultrapassar a altitude de 100 km acima do nível do mar).
Interessado em saber mais sobre as novas maluquices da NASA? Reunimos algumas informações básicas sobre cada uma delas para que você possa conhecer os conceitos básicos de tais tecnologias – lembrando que muitos dados detalhados não são divulgados pela agência justamente por ser tratarem de assuntos confidenciais.
1) O poder de cem espinhos
Ainda que não seja exatamente uma novidade (tal projeto já havia sido divulgado publicamente deste 2011), um dos inventos mais legais que constituem essa nova leva de tecnologias da NASA é um impressionante sistema que pode ser empregado em âncoras e brocas voltados para a coleta de rochas alienígenas durante explorações planetárias.
A tecnologia não possui um nome propriamente dito, mas baseia-se no uso de garras equipadas com cem pequeninos espinhos capazes de proporcionar uma aderência sem igual em qualquer tipo de superfície rochosa. Como você pode conferir no vídeo demonstrativo abaixo (datado de 2012), uma pequena âncora construída com tal tecnologia é capaz de manter presa uma pedra de 13 kg.
O projeto será testado em um voo parabólico com o intuito de conferir sua eficácia em um ambiente de microgravidade, sendo que diversos protótipos de garras e brocas já foram desenvolvidos pela JPL especialmente para tais experimentos.
2) Uma inspiração bastante incomum
Acredite ou não: ainda que sejam animais odiáveis para algumas pessoas, as lagartixas são objetos de estudo desde o século 20. Tanta curiosidade científica em torno do pequeno réptil tem uma justificativa simples: faz tempo que especialistas do mundo inteiro estão interessados em entender exatamente como esses simpáticos bichinhos conseguem aderir suas patas em qualquer superfície, permitindo que eles consigam se movimentar livremente nas paredes (e até mesmo nos tetos) de sua residência.
Já foi provado que os responsáveis por tal aderência excepcional são pelos microscópicos encontrados na pele do animal (cientificamente conhecidos como setae), sendo que cada uma delas contém centenas de terminações pontiagudas com 0,2 a 0,5 micrômetro de espessura.
O deslocamento de elétrons entre os átomos das próprias terminações e os da superfície cria uma força de atração micromolecular responsável por manter a lagartixa “pregada” em qualquer superfície, exceto teflon (que tem baixa tensão superficial).
Após anos de pesquisas, a JPL finalmente conseguiu emular o funcionamento de tais pelos microscópicos e desenvolver um adesivo capaz de se manter preso da mesma forma que nossos queridos répteis caçadores de baratas. O mais interessante é que a aderência de tais adesivos pode ser ligada e desligada de acordo com a necessidade do usuário, tendo uma longa vida útil através de reutilizações. Assim como o invento anterior, tal tecnologia será testada pela primeira vez em um ambiente com gravidade zero através de voos parabólicos.
3) Um novo tipo de robô
Assim como comentamos anteriormente, uma das invenções mais interessantes dessa nova leva de tecnologias financiadas pela NASA são os pequenos robôs-ouriços desenvolvidos para missões que visem explorar pequenos corpos celestes.
Lançados em solo alienígena através de uma nave-mãe, os aparelhos inteligentes são teoricamente capazes de se movimentar com facilidade em solos acidentados graças ao seu inovador sistema de locomoção, que consiste no uso de varetas flexíveis que lhe permitem quicar e ultrapassar obstáculos da superfície.
Cada robô pesa menos de 10 kg e é equipado com uma série de sensores voltados para a captação de dados acerca do solo explorado. Apesar de ser uma ideia bastante promissora, os ouriços eletrônicos não devem ser usados em missões tão cedo assim: os testes efetuados durante os próximos meses só servirão como base para o desenvolvimento de versões aprimoradas dos próprios.
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4) Um upgrade para o projeto SPHERES
Inaugurado há tempos dentro da Estação Espacial Internacional, o projeto SPHERES (sigla para Synchronized Position Hold, Engage, Reorient Experimental Satellites) consiste em robôs flutuantes que se movimentam através de propulsores de CO² e se se comunicam via ondas de rádio na frequência de 900 MHz. Desde sua invenção, os satélites já receberam diversos aprimoramentos – o mais divulgado pela imprensa internacional foi a adição de um smartphone Tango, da Google, como processador principal de cada uma dessas máquinas portáteis.
Agora, uma parceria entre a NASA com o Instituto de Tecnologia de Massachusetts planeja criar uma espécie de dock no qual os SPHERES podem se fixar enquanto não estiverem sendo usados, facilitando a organização dos espaços das aeronaves e o controle dos satélites por parte da equipe de astronautas. Batizado como Universal Docking Port (UDP), o sistema será testado pela primeira vez em um ambiente de baixa gravidade.
5) Satélites ainda mais inteligentes
Outra tecnologia que visa aprimorar o projeto SPHERES é o INSPECT (sigla para Integrated Navigation Sensor Platform for EVA Control and Testing), constituído por uma série de novos sensores que devem ser adicionados nos satélites com o intuito de deixá-los ainda mais úteis para os astronautas da Estação Espacial Internacional.
O upgrade inclui alguns giroscópios, uma câmera termográfica, um telêmetro óptico e um hardware completo capaz de monitorar a saúde dos exploradores espaciais. O INSPECT também foi desenvolvido em parceria com o Instituto de Tecnologia de Massachusetts e tem como principal objetivo diminuir os riscos de missões especiais, sejam elas internas ou externas.
6) Reinventando a “roda”
Atualmente, sondas, satélites e outros tipos de veículos espaciais não tripulados utilizam um sistema conhecido como “rodas de reação”, responsáveis por direcioná-los durante sua movimentação. Geralmente, são instaladas três rodas – cada uma orientada em 90 graus em relação à outra –, mas certos veículos (como a sonda Odyssey, lançada em 2001) possuem uma de reserva para quando uma das principais sofrer com algum problema técnico.
O projeto criado pelo Goddard Space Flight Center (laboratório da NASA localizado na cidade de Greenbelt) visa desenvolver uma versão aprimorada desse sistema de locomoção. O invento está sendo referido como “esferas de reação” (ou reaction spheres, no original em inglês) e promete levar maior estabilidade e precisão para satélites de pequeno porte. Os protótipos da tecnologia, contudo, ainda precisam ser testados em ambientes de microgravidade, motivo pelo qual o projeto foi selecionado para essa nova leva de experimentos.
7) Astronautas em forma
Viver em um ambiente sem gravidade implica em uma série de danos no corpo humano. Os dois efeitos mais comuns da vida no espaço e que afetam todos os astronautas que já participaram de alguma missão de longa duração é a perda de densidade mineral óssea (o que torna os ossos mais frágeis e propensos a fraturas) e atrofia muscular.
Para inibir tais efeitos e manter seus astronautas mais “saudáveis” durante sua estadia na órbita terrestre, a NASA desenvolveu e instalou uma série de aparelhos voltados para a prática de exercícios físicos na Estação Espacial Internacional. O mais conhecido deles é o aparelho de exercício resistivo avançado (ARED, sigla para Advanced Resistive Exercise Device), que não é nada além de um aparato para levantamento de peso não muito diferente do que encontramos em academias de ginástica.
Projetado pelo Aurora Flight Sciences (um laboratório localizado em Virgínia, EUA), o Enhanced Dynamic Load Sensors (EDLS) é um conjunto de sensores que visa melhorar a eficiência dos aparelhos ARED, identificando em tempo real a eficiência dos exercícios físicos e proporcionando um feedback imediato do estado de saúde do astronauta. Este é mais um dos projetos que terá sua eficácia testada durante voos parabólicos, sendo possivelmente implantado em um futuro próximo para facilitar a vida de quem está se exercitando lá em cima.
8) Medindo a pressão intracraniana
Outro projeto que visa melhorar as condições de saúde de quem vive em um ambiente de gravidade zero é este desenvolvido pelo cientista Benjamin Levine, da Universidade do Texas. Alguns astronautas apresentam problemas de visão ao retornar de longas viagens espaciais, tendo sua acuidade visual diminuída drasticamente ao longo de sua estadia no espaço. Ainda não se sabe a causa de tal efeito, mas a teoria mais aceita pela comunidade científica é que ele é um resultado de alterações drásticas na pressão intracraniana dos cosmonautas.
O experimento de Levine consiste em uma série de mecanismos e sensores capazes de medir constantemente e detectar quaisquer anomalias na pressão intracraniana dos astronautas em missões de longa duração. De posse desses dados, finalmente será possível confirmar se tal fenômeno é de fato o responsável por danificar a visão dos homens do espaço.
9) Monitorização hemodinâmica em microgravidade
O projeto desenvolvido pela Universidade de Stanford é um dos mais simples e objetivos desta lista e nem pode ser considerado uma nova tecnologia propriamente dita. O experimento visa simplesmente testar a aplicação de monitorização hemodinâmica não invasiva em ambientes com gravidade zero, focando-se sobretudo em medições de rigidez arterial.
Muito utilizada aqui mesmo na Terra, a monitorização hemodinâmica é usada para diagnosticar eventuais problemas na circulação sanguínea de um indivíduo, sendo constituída por uma série de testes periódicos que envolvem verificações de pressão arterial, frequência cardíaca, temperatura corporal e oximetria do pulso.
10) Melhorando a eficiência de CubeSats
Empregado frequentemente em pesquisas espaciais, um CubeSat (acrônimo das palavras Cube e Satellite) é um pequenino satélite cujas dimensões geralmente não ultrapassam 10 cm cúbicos. Eles são lançados no espaço através de caixas computadorizadas conhecidas como Canisterized Satellite Dispensers (CSD), que se abrem no momento oportuno para manter o CubeSat flutuando na região designada.
O projeto de autoria de Hans-Peter Dumm visa simplesmente testar a eficácia de protótipos de um novo CSD para satélites de tamanho 3U (30×10×10 cm) e 6U (12x24x36 cm), analisando suas velocidades de ejeção e utilizando os dados coletados para o desenvolvimento de unidades finais.
11) A participação da SpaceX
Você se lembra do Dragon V2, o principal foguete espacial criado pela SpaceX (fundada por Elon Musk, o Tony Stark da vida real)? Pois é. Seu inovador sistema de gerenciamento de propelente (PMD ou Propellant Management Device no original em inglês) é uma das 13 tecnologias escolhidas pela NASA para a realização de testes em voos parabólicos.
A empresa afirma que vai se beneficiar muito da oportunidade de poder testar o sistema em condições de gravidade zero, adquirindo dados sobre a eficácia do equipamento que poderá ser usado em veículos para futuras viagens espaciais comerciais planejadas pela companhia.
12) Sistema de voo inédito
O décimo segundo projeto selecionado pela NASA é o FOALS, sigla para Fuel Optimal and Accurate Landing System. Trata-se de um novo sistema de navegação que promete possibilitar decolagens e aterrisagens mais precisas e com maior economia de combustível. Esta é uma das duas tecnologias que serão testadas em voos orbitais – ou seja, o aparato realmente alcançará a atmosfera da Terra.
Ele será embutido no Xombie, uma das espaçonaves construídas pela Masten Space Systems (uma premiada startup californiana dedicada a construir sistemas de decolagem e aterrisagem vertical). Ao menos duas viagens estão marcadas para o FOALS, sendo que a segunda delas provavelmente ocorrerá somente em 2015.
13) Novidades em propelentes
Por fim, a o último projeto selecionado é um novo sistema propulsor “verde” que promete ser bem mais eficaz do que o atualmente utilizado em espaçonaves (propulsão química). A tecnologia será embarcada em um pequeno foguete e seguirá por uma pequena rota de voo simples, para demonstrar a eficiência do invento em ambientes de baixa e nula gravidade. A ideia foi idealizada por Steven Collicott, da Universidade de Purdue.
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