A aeronave Dragonfly, da Nasa, acelerou sobre as dunas de areia de Titã, a maior lua de Saturno, escaneou o terreno hostil, identificou um local seguro e pousou suavemente no satélite. A nave, no entanto, não estava no espaço, mas nas instalações do Laboratório de Física Aplicada (APL) da Universidade Johns Hopkins, em Maryland, nos Estados Unidos.

A conquista foi uma simulação em tempo real, considerada o teste mais abrangente e complexo já realizado pela Nasa, usando a maior parte dos sistemas e manobras que a aeronave de rotor deve utilizar quando chegar a Titã em 2034.

Como ocorreu a simulação?

Esse teste recente reuniu o software de voo e os aviônicos com dados simulados fornecidos pelos sensores que a Dragonfly usará em Titã, incluindo recém-instaladas câmeras de navegação, unidades de medição inercial e sistema lidar.

O mais legal sobre o primeiro voo é que ele é o nosso voo mais desafiador. Ele utiliza cada um dos sensores de voo do módulo de pouso.

disse Zach Putnam, engenheiro-chefe do subsistema de mobilidade da Dragonfly no APL

De acordo com a Nasa, esse novo marco foi construído ao longo de anos. As capacidades de voo da Dragonfly foram desenvolvidas gradualmente pela equipe, começando com simulações de atividades consideradas simples, como o giro de um único rotor.

Outros testes realizados posteriormente resultaram em um curto voo de reposicionamento e um voo parcial de reconhecimento. Assim, a equipe vem adicionando mais sensores e capacidades a cada etapa.

Putnam afirma que fazer isso de forma incremental foi o que possibilitou a construção dos testes, incluindo a adição do “lidar”. Esse é o sistema que a Dragonfly usará para medir a altitude e a inclinação do terreno, além de identificar potenciais perigos, e que foi a peça essencial para simular totalmente o que deve enfrentar quando chegar a Titã.

A equipe gerou um terreno simulado para o sistema lidar e criou, em tempo real, as imagens que as câmeras de navegação da Dragonfly veriam. Veja uma captura da tela que realizou a simulação:

Um emulador de câmera personalizado usou unidades de processamento gráfico (GPUs) para renderizar cada cena simulada de Titã, aproximadamente nos mesmos 20 a 70 milissegundos de tempo de exposição que as câmeras da Dragonfly usarão durante o voo.

Previsão de lançamento

O lançamento da Dragonfly será lançada a partir de 2028, em uma viagem que deve durar cerca de seis anos rumo à maior lua de Saturno, Titã.

Lá, a aeronave passará três anos voando de um local para outro para explorar uma variedade de pontos, estudar a química, a geologia e a atmosfera.

Segundo a Nasa, essa missão deve esclarecer questões desta lua que é semelhante à Terra, com o objetivo de avançar no entendimento sobre as origens químicas da vida.

Próximos passos

A agência espacial afirma que ainda há muitos outros testes pela frente.O planejamento é executar o primeiro voo no sistema de voo real da Dragonfly, e não em uma bancada de testes, utilizando os aviônicos da própria aeronave.

Os engenheiros também testarão outros perfis de voo e pretendem criar falhas propositais, para garantir que a Dragonfly saiba responder caso algo dê errado.

“Essa autonomia é essencial em Titã, onde a Dragonfly terá que voar sem ajuda em tempo real vinda da Terra”, disse Putnam.

A pose da Dragonfly

Em conjunto aos testes digitais, engenheiros da Lockheed Martin, no Colorado, estão conduzindo avaliações físicas no mecanismo de “pose” da Dragonfly.

Essa estrutura de interface de alumínio é responsável por rebaixar o drone de sua posição recolhida dentro do escudo traseiro até o ponto de liberação, permitindo que os rotores sejam acionados com segurança durante a descida de paraquedas.

Os testes avaliam a resistência mecânica do sistema sob cargas extremas e simulam o balanço do robô pendurado no paraquedas na atmosfera de Titã.

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