Destino: Vênus

Concepção artística do rover AREE na superfície de Vênus: Crédito: NASA / JPL-Caltech

Vênus é um lugar infernal! Além das temperaturas da superfície suficientemente quentes para derreter o chumbo - até 462 ° C - há também as gotículas de ácido sulfúrico e as condições extremas de pressão (92 vezes a da Terra) para enfrentar. Devido a essas condições hostis, explorar a superfície e a atmosfera de Vênus tem sido um desafio permanente e significativo para as agências espaciais.
Por isso, o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL) está analisando algumas ideias verdadeiramente inovadoras e não convencionais para futuras missões à Vênus. Uma delas é o conceito de segunda geração conhecido como Rover Autônomo para Ambientes Extremos (AREE, na sigla em inglês). Ao confiar em mecanismos mecânicos em vez de eletrônicos, este rover será capaz de funcionar na superfície de Vênus por longos períodos de tempo.
Se implantado, este rover se baseará nas realizações dos programas Venera e Vega da era soviética, que foram as únicas missões a ter algum sucesso na superfície hostil de Vênus. Infelizmente, as sondas que realmente chegaram à superfície e aterraram com segurança só sobreviveram entre 23 à 127 minutos antes que seus dispositivos eletrônicos falhassem e não pudessem mais enviar informações de volta.
Esta é a realidade das máquinas operacionais em Vênus, onde as temperaturas extremas derreterá as partes externas e o ácido sulfúrico corroerá a eletrônica interna. Por isso, Jonathan Sauder, engenheiro de mecatrônica do JPL, começou a mexer com a ideia de um rover mecânico. Ele foi inspirado por computadores mecânicos, um conceito consagrado que se baseia em alavancas e engrenagens para fazer cálculos em vez de componentes eletrônicos.
O primeiro exemplo conhecido é o mecanismo Antikythera , um dispositivo construído pelos gregos antigos para prever fenômenos astronômicos. Em 1642, o matemático francês Blaise Pascal criou o que é considerado a primeira calculadora mecânica. Alternativamente conhecida como "Máquina Aritmética" ou "Calculadora Pascal", ele disse ter inventado este dispositivo para ajudar seu pai a reorganizar as receitas fiscais para a sua província.
No início do século 19, o tecelão francês e o comerciante Joseph Marie Jacqaurd criaram o "Jacquard Loom", uma máquina que dependia de cartões de perfuração para produzir têxteis em vários padrões. E em 1822, o matemático inglês Charles Babbage começou a trabalhar em seu "Difference Engine", uma máquina que executaria automaticamente cálculos e tabelas sem erros.
A partir desses e outros exemplos, Sauders e seu time viram uma possível solução para que um dispositivo sobrevivesse à atmosfera de Vênus. Em essência, eles propuseram voltar a uma prática antiga de usar engrenagens analógicas para construir um robô que poderia sobreviver ao ambiente mais extremo do Sistema Solar. Ao confiar em um design totalmente mecânico e estrutura de metal endurecido, o AREE teoricamente poderia sobreviver durante meses ou mais em Vênus.
Como Sauder explicou em uma recente declaração de imprensa da NASA:
"Vênus é muito inóspito para um tipo de sistemas de controle complexos que se tem em um rover de Marte. Mas com um rover completamente mecânico, você poderia sobreviver até um ano ".
Como resultado, seria capaz de enviar muito mais informações sobre as condições de superfície de Vênus e os processos geológicos, que permanecem um mistério por décadas. Estes incluem (mas não estão limitados a isto) de por que Vênus tem menos vulcões do que a Terra hoje - apesar da ampla evidência de atividade vulcânica no início de sua história - e os estranhos padrões de absorção que foram vistos em sua atmosfera superior.
Sauder primeiro propôs este conceito em 2015. Em 2016 , o conceito foi avaliado como parte do Programa Avançado de Conceito Inovador da NASA (NIAC, na sigla em inglês), que se abre para envios todos os anos de ideias para missões. Juntamente com outras doze propostas, o AREE foi selecionado para o desenvolvimento da Fase I e Sauder e sua equipe receberam US$ 100.000 por um período de nove meses para avaliar a viabilidade de seu conceito.
Além de seus processadores, o AREE também conta com componentes analógicos para gerar energia. Isso seria necessário, uma vez que as células solares não podem receber luz solar na atmosfera densa de Vênus. E um gerador termelétrico de radioisótopos multi-missão (MMRTG, na sigla em inglês), que o rover Curiosity de Marte utiliza para gerar energia junto com seus paineis solares, tem sistemas elétricos complexos que provavelmente se quebrariam na atmosfera de Vênus. Além disso, contaria também, como energia impulsionadora, uma turbina eólica, aproveitando os ventos da espessa atmosfera venusiana.

Um olhar dentro do rover AREE (ao lado de um astronauta para escala). O vento seria canalizado através do corpo do rover para energia primária. As antenas de radar no topo enviariam dados em código Morse. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech

A mobilidade é outro desafio, em que Sauder e sua equipe também buscaram uma velha ideia para abordar. Basicamente, a superfície rochosa das crateras de Vênus é cheia de incógnitas e provavelmente será muito difícil de navegar. Sauder e sua equipe, portanto, olharam para os tanques da época da Primeira Guerra Mundial como uma solução. Estes veículos eram lentos e pesados, mas foram projetados para atravessar o difícil terreno de batalha, caracterizado por trincheiras e crateras.
Para as comunicações, o AREE dependeria de outra tecnologia consagrada - o Código Morse. Isso envolveria uma nave espacial em órbita, fazendo a comunicação através de radar, refletindo sinais de forma adequada. Graças a um obturador rotativo, que seria posicionado em frente ao alvo do radar, o rover seria capaz de ligar e desligar o sinal para simular pontos e traços.
Além de Vênus, essa sonda também seria útil para explorar ambientes hostis em Mercúrio, dentro do cinto de radiação de Júpiter, interiores dos gigantes de gás, dentro de vulcões e talvez até o manto da Terra. O rover AREE está atualmente em sua segunda fase de desenvolvimento da NIAC, e a equipe está trabalhando para refinar e prototipar (criar um protótipo) de partes do conceito.
No futuro, Sauder e sua equipe esperam ampliar ainda mais as capacidades do rover e talvez equipá-la com uma broca para coletar amostras geológicas. Com a capacidade de funcionamento no planeta por até um ano e a perspectiva de obter amostras reais da superfície, os cientistas poderão aprender muito sobre a "Planeta Irmão" da Terra. Isso, por sua vez, poderia nos ensinar muito sobre a formação e evolução de planetas rochosos em nosso Sistema Solar.

Fonte: NASA