15 projetos desafiadores que a NASA quer tornar realidade

Por Redação | 15 de Maio de 2015 às 11h15

Os projetos do programa NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) mais parecem ideias saídas diretamente de filmes de ficção científica do que pesquisas plausíveis, mas eles são reais. O NIAC é uma espécie de concurso da NASA que visa encontrar projetos inovadores capazes de melhorar ou até mesmo mudar os conceitos aeroespaciais.

Hoje vamos conhecer 15 desses projetos que foram financiados na fase 1 do programa da NASA. Cada um deles recebeu US$ 100 mil para explorar o seu potencial e mostrar como eles podem se tornar viáveis. Se esses estudos básicos de viabilidade forem bem sucedidos, os projetos serão elegíveis para a fase 2 e receberão US$ 500 mil para financiar um adicional de dois anos de desenvolvimento.

Apesar de parecerem um tanto malucos, eles foram escolhidos com base no seu potencial de transformar as futuras missões espaciais, permitir novas capacidades ou alterar significativamente as atuais abordagens para sistemas de lançamento, de construção e de espaço operacional. Confira:

1. Drones eólicos para plataformas de pesquisas atmosféricas mais eficientes

O Dual-Aircraft Platform (DAP) é um conceito de satélite atmosférico de baixo custo que utiliza o vento como energia primária. O DAP é composto por dois veículos aéreos não tripulados, mais conhecidos como drones, ligados por meio de um cabo fino ultraforte e que navegam sem propulsão, usando apenas os níveis de ventos comumente encontrados na baixa estratosfera para impulsioná-los.

Os drones serão emparelhados em diferentes altitudes, com até 1km de distância, para que fiquem expostos a um número significativamente diferente de regimes de vento. O planador superior fornece o elevador e a pressão aerodinâmica, enquanto a inferior fornece a força contra o vento. Isso deve fornecer níveis de energia substancialmente maiores para cargas úteis a bordo em comparação com aeronaves solares tradicionais, permitindo, assim, uma manutenção de longo prazo durante a observação e comunicação com a Terra.

2. Thirsty Walls: um novo paradigma para a revitalização do ar em apoio à vida

Manter o ar limpo é um problema grave em ambientes contidos, como estações espaciais e submarinos. O projeto intitulado Thirsty Walls está sendo desenvolvido para trocar sistemas de ar por sistemas de captura de líquido. Atualmente, para que humanos sobrevivam a missões exploratórias, a revitalização do ar é realizada pelo encaminhamento de ar por meio de um complexo sistema de dutos e câmaras de remoção do dióxido de carbono. Porém, esse sistema é complicado e exige uma grande quantidade de componentes, restringe o fluxo de ar e, em ambientes de microgravidade, também podem ser pesados.

Revitalização do ar no espaço

O astronauta Steve Swanson realizando a manutenção no conjunto de remoção de dióxido de carbono em 2014 (Imagem: NASA)

Os atuais sistemas de captação precisam de membranas permeáveis a gás, que são lentas e tendem a ficar envenenadas ao longo do tempo. A proposta dessa nova tecnologia é usar a mecânica dos fluidos capilares para expor diretamente o ar da cabine ao tratamento por meio de uma espécie de “cortina”, sem exigir alta pressão ou alta velocidade de fluxo para revitalização do ar.

3. GPS interplanetário

O projeto intitulado Differential Deployable Autonomous Radio Navigation (DARN) quer usar observações de rádio de quasares, pulsares e masers como orientação para navegação em missões no espaço profundo. Se funcionar, essa poderá ser uma versão interplanetária do GPS para navegação. Nessa fase inicial, o projeto está apenas montando um catálogo de fontes e conceitos de design para saber como executar uma missão demo para apresentar a nova tecnologia.

4. Combustível para foguetes que pode ser minerado no espaço

A Deep Space Industries quer resolver um problema básico: como fornecer propulsão para missões espaciais sem desperdiçar o agente propulsor no espaço. Em vez de transportar esse agente propulsor da Terra, a empresa está tentando encontrar maneiras de fabricar esse combustível no espaço.

Um dos principais desafios relacionados ao combustível de foguetes é torná-lo armazenável de forma que ele só entre em combustão quando a equipe desejar. Os motores de foguete podem utilizar combustível sólido ou líquido, ou mesmo ambos, numa combinação híbrida. Os motores de combustível líquido são mais complexos, já que o combustível e o oxidante são armazenados separadamente e depois misturados na câmara de combustão. A equipe desse projeto terá a missão de desenvolver um substituto alternativo para um agente oxidante, que também seja armazenável.

5. Nanodispositivos para estudar a composição de asteroides e cometas

CubeSat

CubeSat, um tipo de satélite miniaturizado

O projeto da Universidade do Sul da Califórnia e da Universidade de Utah propõe o estudo de um conceito inovador para desenvolver um CubeSat (nanosatélite) integrado com um novo instrumento de nanosensor, reduzindo, assim, os custos de análises de composições de asteroides e cometas.

O novo instrumento utiliza um nanotubo de TiO2 com nanofios semicondutores integrados para determinar a composição de um elemento encontrado na superfície. Essa técnica não requer nenhuma preparação da amostra e é capaz de detectar 74 oligoelementos (elementos químicos essenciais para os seres vivos) em partes por bilhão (ppb).

6. Exploração sísmica dos pequenos corpos

Esse projeto leva as pesquisas sísmicas a pequenos pedaços de rocha e gelo encontrados no espaço profundo. A ideia é combinar microssismômetros desenvolvidos na Universidade do Arizona com CubeSats para criar pêndulos para investigar o interior dos asteroides e cometas.

O conceito é muito simples: deixe cair pelo menos um microssismômetro na superfície do alvo e, em seguida, bata nele com um projétil para gerar energia sísmica capaz de produzir um sinal conhecido. Os dados sísmicos poderiam ser interpretados usando as mesmas técnicas utilizadas em levantamentos sísmicos aqui na Terra.

7. Microssatélite para exploração interestelar

Já deu para notar que os pequenos satélites estão dominando os projetos aprovados pela NASA, não? Nesse caso, eles serão projetados para complementar o sensoriamento remoto de longo alcance atualmente feito por telescópios orbitais. Enquanto exploradores interplanetários, esses satélites poderiam, teoricamente, ser impulsionados a velocidade relativística, ou seja, a uma velocidade comparável à velocidade da luz, e ser nossas primeiras sondas interestelares.

8. Exploração da lua de Netuno

Tritão Netuno

Tritão é o sétimo satélite em distância e a maior lua de Netuno

O projeto intitulado Triton Hopper quer descobrir por que Tritão, a maior lua de Netuno – e possivelmente o astro mais frio do sistema solar – é tão estranha. A proposta é criar um veículo de exploração que use uma fonte de calor (isótopos radioativos) para uma propulsão nuclear espacial radioisotópica, capaz de ser reabastecido com a ajuda de qualquer subsuperfície ou superfície de gelo, ou ainda gelo concentrado, a partir da fina atmosfera por meio do bombeamento criogênico.

9. Lula robótica para explorar mares desconhecidos

A ideia aqui é criar uma rover capaz de explorar ambientes planetários onde os humanos não conseguem chegar, pois as missões não conseguem se abastecer com energia solar ou nuclear, como acontece atualmente. Essa rover se assemelha a uma lula e as partes que parecem tentáculos são, na verdade, estruturas que saem atrás de campos eletromagnéticos próximos para se recarregarem.

A lua de Júpiter, chamada Europa, tem sido considerada a principal candidata para o encontro de vida – e, consequentemente, forte candidata a ser explorada por esse projeto –, pois muitos astrônomos teorizam que um vasto oceano se esconde sob sua crosta gelada - e essa pode ser apenas a ponta do iceberg.

Lula robótica

10. Enxame de robôs para explorar sombras lunares

O projeto CRICKET se concentra em explorar as partes mais escuras da Lua. Um pequeno enxame de robôs irá explorar as regiões mais sombrias dos polos lunares em busca de água e outros elementos voláteis. Eles consistem em três tipos: um enxame de grilos para saltar, rastejar e explorar as sombras; uma colmeia transportadora para coletar dados, navegar, fornecer energia e colocar os grilos na superfície lunar; e uma abelha rainha para entregar os robôs e fornecer comunicação. Todos esses robôs são extensões de tecnologias já existentes, embora essas variantes particulares levem lâmpadas, espectrógrafos e elementos de aquecimento para caracterizar os elementos voláteis.

11. Materiais de super-resfriamento que forneçam radiação e o armazenamento de energia

Esse projeto quer desenvolver superfícies de refrigeração passiva extrema. Ao criar materiais com capacidade de emitir radiação e propriedades de absorção, a equipe de pesquisa espera criar novos sistemas de refrigeração e de armazenamento criogênico em grande escala que possam ser utilizados no espaço profundo para proteção contra radiação cósmica ou no armazenamento de energia. Os protótipos foram testados na Terra a -50ºC, mas teoricamente podem funcionar melhor no vácuo.

12. Brocas solares para minerar asteroides em busca de água

O APIS (Asteroid Provided In-Situ Supplies) quer sanar o problema de como encontrar água utilizável no espaço de uma maneira acessível. A equipe espera conseguir envolver asteroides em sacos e, em seguida, usar a mineração óptica para concentrar a luz solar e perfurá-los. O projeto visa ser leve e compacto o suficiente para que todo o equipamento possa ser carregado em um único veículo de lançamento, como o Falcon 9 ou equivalente.

13. Robôs autônomos para explorar os céus nebulosos dos gigantes gasosos

Gigante gasoso

Os robôs podem um dia explorar as tempestades turbulentas de Júpiter

O projeto WindBots visa criar robôs autônomos capazes de investigar as atmosferas de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Sob a orientação do Jet Propulsion Laboratory, o plano é projetar robôs que possam colher energia localmente, permitindo a exploração dos gigantes gasosos. Essa mesma tecnologia poderia, teoricamente, ser aplicada a outros exploradores robóticos, reduzindo a sua dependência da energia nuclear, que é muito cara.

14. Espelhos deformáveis formados por campos magnéticos

Pesquisadores da Universidade de Illinois investigam a viabilidade da criação de espelhos de telescópios moldáveis com campos magnéticos. Basicamente, trata-se de um telescópio reflexivo extremamente grande que usa elementos reconfiguráveis. A inovação combina o conceito do sistema magnético de gravação de sinais em fita com um material magnético inteligente localizado na parte de trás de um espelho, refletindo a criação de uma membrana deformável.

15. Um novo tipo de lente para reduzir o custo de grandes telescópios

Uma das coisas mais caras na construção de telescópios é o desenvolvimento de lentes perfeitas e bonitas para focalizar a luz. A ideia aqui é criar um novo tipo de lente fina, leve e econômica. Essas lentes poderiam, teoricamente, ser usadas para construir telescópios com uma abertura muito maior do que atualmente é possível sob as considerações tecnológicas e econômicas. A nova tecnologia utiliza técnicas desenvolvidas para a comunicação de laser para corrigir as aberrações cromáticas.

Fonte: io9 Earth & Space

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