Com todas as missões orbitais nos vários planetas do nosso sistema solar, os cientistas conseguiram reunir uma quantidade incrível de dados para nos ajudar a entender nossos mundos vizinhos. Mas imagine uma missão que possa voar abaixo das altitudes orbitais - realmente voando no a atmosfera de outro planeta e mais perto da superfície - e imagine quanto mais detalhados os dados poderiam ser. Esse tipo de missão seria especialmente útil em Vênus, onde o calor intenso e a pressão do ar esmagador na superfície basicamente impedem o sucesso de qualquer tipo de missão de aterrissagem. Então, no ano passado, quando a NASA formou uma Equipe de Definição de Ciência e Tecnologia (STDT) para estudar o conceito de uma missão emblemática a Vênus, o que estava esperando era o Dr. Geoffrey Landis. Nos últimos anos, Landis e um grupo de cientistas e engenheiros do Centro de Pesquisa Glenn da NASA estudam o conceito de um avião movido a energia solar em Vênus. Landis diz que uma pequena aeronave movida a energia solar pode voar continuamente na atmosfera de Vênus e seria um veículo ideal para coletar dados tanto na atmosfera quanto na superfície do planeta, com capacidade de manobrar em quase qualquer lugar.
"Há muito interesse em Vênus no momento", disse Landis. "Temos observado Marte há bastante tempo e, de certa forma, Marte é gêmeo da Terra, mas, ainda mais, Vênus é gêmeo da Terra. Então, aprendemos muito sobre a Terra estudando Vênus. ”
Um avião movido a energia solar é um interesse de longa data para Landis. "Passei muito tempo na faculdade construindo modelos de aviões, então a ideia de pilotar um avião em Vênus me pareceu muito interessante", disse ele.
Desde 2000, Landis e sua equipe estudam esse conceito, e Landis apresentou recentemente suas descobertas ao STDT da NASA para Vênus. "Eu tenho tentado despertar entusiasmo pelas coisas que fizemos", disse ele. O principal trabalho que o grupo realizou até agora tem se concentrado no próprio avião, verificando se o conceito está realmente funcionando.
"Fizemos um estudo de projeto completo para determinar se existem obstáculos para o show", disse Landis. "Não achamos que existem. Achamos que é um projeto muito factível. ”
O avião teria que dobrar para caber dentro de um pequeno aeroshell para uma missão científica da classe “Discovery”. Depois de chegar a Vênus, a nave desdobraria do aeroshell, se desdobraria e começaria a planar pela atmosfera. Com células solares cobrindo toda a superfície, o avião voava estritamente com energia solar, sem necessidade de combustível. A equipe criou um design dobrável que tem uma envergadura de 9 metros e um comprimento de pouco menos de 7 metros.
Surpreendentemente, a densidade da atmosfera de Vênus não deve ser um problema para uma missão de avião solar. "Nas altitudes em que estaremos voando, seria como voar em altitudes moderadas na Terra", disse Landis. “Vênus é realmente um planeta muito fácil de voar. Curiosamente, o problema em Vênus é o vento. Acontece que é um planeta muito ventoso, e gostaríamos de poder manter nosso avião solar voando sob o sol, para que tenhamos que voar mais rápido que o vento para poder ficar à luz do sol. Se pudermos fazer isso, podemos basicamente voar para sempre. ”
A aeronave teria que ser capaz de voar de forma sustentada à velocidade do vento ou acima dela, cerca de 95 m / s no nível mais alto da nuvem, 65 a 75 km acima da superfície. Para a exploração em altitudes mais baixas, a aeronave poderia deslizar por períodos de várias horas e depois voltar a altitudes mais elevadas, permitindo que as camadas de nuvens fossem sondadas. Mas o avião teria que ficar exposto à luz do sol a maior parte do tempo. A análise da equipe de um vôo usando armazenamento de bateria mostra que não funcionaria para manter a aeronave no ar com energia da bateria durante a passagem pelo lado noturno do planeta.
Quanto à ciência que pode ser adquirida em um avião movido a energia solar em Vênus, a equipe de Landis vislumbrou principalmente uma missão para estudar a atmosfera de Vênus. No entanto, eles também consideraram usá-lo para uma missão de radar e, em particular, se dois aviões pudessem ser usados, um poderia ser um transmissor e o outro um receptor para fazer o que é chamado de "radar bistático", onde você varia o ângulo entre o transmissão e o receptor para fornecer informações adicionais sobre o planeta. Mas, principalmente, um avião voa muito mais perto da superfície do que uma espaçonave em órbita, para coletar informações mais detalhadas sobre o planeta.
O foco atual da equipe de Landis foi decidir que tipo de ciência poderia ser feita e como poderia ser melhor alcançada. "O que temos feito ultimamente é apenas estudar Vênus e nos perguntar: o que queremos fazer", disse Landis. “Um avião é a coisa certa? Também observamos aeronaves. Você pode fazer um zepelim voar no planeta Vênus, que tem vantagens e desvantagens em relação a um avião, por isso estamos nos perguntando, em que altitude nas nuvens queremos voar - acima, abaixo ou nas nuvens - e que ciência podemos fazer? A parte mais difícil de Vênus está voando baixo. É muito fácil voar alto, mas quanto mais baixo você puder voar, melhor será a ciência que poderá realizar. Mas voar baixo será complicado.
Curiosamente, no ano passado, os estudantes da Universidade de Boston também realizaram um estudo de design de um avião solar em Vênus, e analisaram o design que a equipe de Landis havia criado. Os estudantes da UN também concluíram que a missão era bastante viável. “Eles analisaram o design básico do avião: você pode realmente voar em Vênus? Vimos coisas como: você poderia dobrá-lo no aeroshell e como ele seria implantado etc. ”, disse Landis. "Achamos que este segundo estudo é uma verificação de sanidade muito útil para nós, que um grupo independente de pessoas analisou nossas idéias e disse que não, isso não está fora de questão".
Então, quando poderia uma missão de avião movida a energia solar estar pronta para sobrevoar Vênus? "Depende de quão difícil é a missão que você quer fazer", disse Landis. "Se você está realizando uma missão simples de avião solar, mostramos que não existem obstáculos tecnológicos no próprio avião, então acho que é algo que poderíamos fazer no curto prazo, na próxima década. Porém, quanto mais difícil a missão em que você estiver interessado, digamos, se você estiver interessado em voar baixo ou nas regiões polares, lugares onde é mais difícil voar, teremos que recuar e pensar no tipo de veículo correto. seria."
Este artigo discute mais informações sobre o avião movido a energia solar Venus
