Nova tecnologia da NASA permite pousos precisos e autônomos em outros mundos

Existem diversos mundos no Sistema Solar que seriam excelentes para estudos presenciais, mas o problema é que alguns deles ficam em ambientes extremamente complicados ao considerar o envio de sondas para a superfície. Assim, como os pousos das naves podem ocorrer em locais com condições desfavoráveis para missões, a NASA está desenvolvendo e realizando testes com o projeto SPLICE, que promete uma tecnologia de pousos automáticos e seguros.

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Na verdade, SPLICE é a sigla para Safe and Precise Landing – Integrated Capabilities Evolution (“aterrissagem segura e precisa — evolução de capacidades integradas”, em tradução livre), que oferece com uma combinação de tecnologias diversas: juntos, sensores a laser, uma câmera, um computador de alta velocidade e algoritmos sofisticados funcionam como olhos artificiais para as naves. Assim, é possível identificar obstáculos e ajustar a rota para encontrar um local de pouso mais seguro, evitando rochas e crateras em uma área que tem quase o tamanho de um campo de futebol.

A ideia é que três dos quatro sistemas principais do SPLICE sejam testados no veículo reutilizável New Shepard, da Blue Origin. Assim, enquanto o propulsor do foguete volta ao solo depois de o veículo alcançar a altitude necessária, os componentes de navegação relativa de terreno, um lidar (instrumento semelhante ao radar, mas que utiliza as ondas de luz) de navegação doppler e um computador descendente e de pouso serão ativados no propulsor, e cada um irá funcionar da mesma forma como irá ocorrer em futuras missões na Lua. O quarto componente do SPLICE será testado posteriormente em testes em solo e de voo.

Poder definir um ponto específico em uma área de pouso ajudará missões futuras a selecionarem áreas para exploração em locais classificados como inviáveis para um pouso não pilotado. Para Ron Sostaric, gerente do projeto, cada corpo planetário tem condições únicas, e é por isso que o SPLICE foi criado para se integrar com qualquer nave que vá pousar em um planeta ou na Lua: “o que estamos construindo é um sistema completo de descida e pouso que vai funcionar nas futuras missões do programa Artemis na Lua, e poderá ser adaptado para Marte”.

Um sistema complexo, mas eficiente

O processo de descida e pouso em um novo mundo é o mesmo, independentemente do local da missão. Assim, o computador SPLICE é programado para ativar a navegação relativa ao terreno a alguns metros acima do solo; uma câmera a bordo irá fotografar a superfície e tirar 10 fotos por segundo, que serão enviadas ao computador que já está “preparado” com imagens de satélite do ponto de pouso. Enquanto isso, algoritmos buscam características nas imagens em tempo real para determinar a localização da nave e navegá-la com segurança até o local. Identificar a posição exata dela é essencial para os cálculos necessários para planejar e executar a descida até o ponto desejado.

Então, no meio do processo de descida, o computador ativa o lidar Doppler de navegação para medir a velocidade e outros dados necessários para adicionar informações precisas de navegação obtidas pelo navegador relativo de terreno. Em seguida, raios lasers são emitidos para o solo para um cálculo da distância da nave do solo, direção e velocidade. O lidar Doppler costuma funcionar bem na Terra, mas Farzin Amzajerdian, o co-inventor da tecnologia e principal investigador do projeto, tem a missão de garantir que o sistema irá funcionar também no espaço; afinal, se o material do solo da Lua ou Marte não for refletivo o suficiente, o retorno do sinal aos sensores vai ficar mais fraco.

Por fim, o computador de descida e pouso sincroniza as funções e gerenciamento de dados com os componentes do SPLICE, e também precisará se integrar com eficiência ao sistema de qualquer nave. Assim, as missões de teste que serão realizadas irão ajudar a delinear sistemas de pouso seguros para missões e fornecedores comerciais que forem atuar na Lua e em outros corpos do Sistema Solar.

John Carson, gerente de integração técnica para pousos de precisão, explica que ainda existem muitos desafios para garantir pousos precisos em outros mundos, e ainda não existem tecnologias para isso. “Cada missão de superfície futura poderia utilizar essa capacidade de precisão de aterrissagem, e a NASA está trazendo uma solução para esta necessidade”.

Fonte: NASA