Em 2022, sob o sol escaldante do agosto californiano, um grupo de cientistas do Laboratório de Propulsão da Caltech (JPL) implantou um desses experimentos de tirar o fôlego. Tão simples quanto bizarro. A equipa montou uma enorme torre com 27 metros de altura, içou até ao topo uma arca cónica, onde anteriormente tinham colocado um smartphone, um rádio e um acelerómetro, e depois atirou-a com força brutal contra uma placa de aço de cinco centímetros de espessura. .
E brutal – dadas as circunstâncias – parece um adjetivo bastante apropriado. Durante sua descida, o peculiar projétil atingiu uma velocidade de 177 quilômetros por hora e atingiu o aço com uma força de um milhão de newtons, aproximadamente o equivalente ao impacto de 112 toneladas. O golpe foi tão forte que o peito saltou e subiu um metro.
O cone de metal estava esmagado, praticamente irreconhecível. O que era de se esperar. E o que realmente esperavam os pesquisadores do JPL, que após documentar todo o processo se aproximaram do projétil e o abriram para descobrir que… —Surpresa!— o celular, o rádio e o acelerômetro estavam intactos. Durante o impacto, apenas alguns pedaços de plástico do próprio baú se quebraram, mas nada que mantivesse os especialistas acordados à noite. “O teste foi um sucesso”, comemoraram.
Objetivo: expandir opções
O experimento é curioso, mas ainda mais por que eles configuraram isso. Seu objetivo não era testar um novo airbag para carros, nem levar ao limite uma liga metálica recém-descoberta. Frio muito frio. O que eles queriam no Caltech era testar um sistema de aterragem que num futuro não muito distante pudesse ajudar-nos a expandir – e baratear – a exploração de Marte.
O baú peculiar que os cientistas do JPL estavam mexendo é chamado SHIELD, que significa “Dispositivo Simplificado de Pouso de Energia de Alto Impacto”. E é isso que procura: oferecer uma alternativa simples à aterragem numa superfície… sem excluir a possibilidade de colidir com ela. Pode parecer loucura, mas para a NASA, “pousos forçados” deliberados não parecem tão ruins quando se trata de pousar na superfície de outros planetas.
“A NASA pousou com sucesso em Marte nove vezes usando pára-quedas de última geração, enormes airbags e jetpacks para deixar a espaçonave com segurança na superfície. Agora os engenheiros estão testando se a maneira mais fácil de chegar lá à sua superfície é cair”, detalha a própria agência espacial. A ideia é relativamente simples: em vez de implantar um sistema que permita diminuir a velocidade de descida, optamos por um módulo desenhado de forma a ser capaz de absorver a energia do impacto. Sim, mesmo que seja muito violento.
A chave do SHIELD é a sua configuração, uma espécie de pirâmide invertida composta por anéis metálicos projetados para amortecer os efeitos de grandes impactos. A dinâmica é mais ou menos semelhante à de um acordeão ou à estrutura deformável de um veículo. O objetivo final da NASA ao considerá-lo é criar um módulo de pouso que permita que missões de baixo custo cheguem à superfície do planeta vermelho por meio de um pouso forçado… mas com segurança.
“Se você quiser pousar algo duro na Terra, vocêpor que não fazer o contrário para Marte? E se conseguirmos fazer uma aterragem forçada em Marte, sabemos que a SHIELD poderá funcionar em planetas ou luas com atmosferas mais densas”, afirma Velibor Cormarkovic, membro da equipa.
A SHIELD oferece algumas possibilidades interessantes para a NASA. A primeira é que simplificaria “o angustiante processo” de entrada, descida e aterragem no planeta vermelho, reduzindo o seu custo.
A segunda é que amplia as opções na hora de escolher um ponto da geografia marciana para pousar. “Achamos que poderíamos ir para áreas mais traiçoeiras, onde não quereríamos arriscar tentar colocar um veículo espacial de um bilhão de dólares com nossos sistemas de pouso atuais”, reconhece Lou Giersch, gerente de projeto da SHIELD: “Talvez pudéssemos até pousar vários em diferente locais de difícil acesso para construir uma rede.”
A equipe da SHIELD não trabalha apenas com um horizonte teórico ou com o objetivo de realizar experimentos no Caltech. Grande parte de seu projeto é baseado no trabalho realizado para a Mars Sample Return, a missão da NASA que buscará recuperar as amostras marcianas que o Perseverance está agora coletando em tubos de metal herméticos que deposita na superfície do planeta.
Neste momento os testes com a SHIELD são encorajadores e, usando o sarcasmo espacial, a própria NASA fala sobre um “sucesso esmagador”. Os 177 km/h alcançados durante o experimento, na verdade, simulam a velocidade alcançada por um módulo de pouso em Marte próximo à superfície, depois que a resistência atmosférica o desacelerou de uma louca velocidade inicial de 23.335 km/h.
Nem tudo está feito, é claro. A próxima etapa do projeto, prevista para este ano, consistirá em projetar o restante do lander e colocá-lo à prova.
Imagens | Academia de Ciências da Califórnia e NASA/JPL-Caltech
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*Uma versão anterior deste artigo foi publicada em janeiro de 2023