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Dobra Espacial - Ciência e Tecnologia, O primeiro voo de um drone em Marte

O primeiro voo de um drone em Marte

"O rover marciano simpático que permitiu várias descobertas inéditas sobre nosso planeta vizinho está prestes a ganhar um novo colega de trabalho que vai trazer com ele algo totalmente novo na exploração espacial: um drone.

O Mars Helicopter fará voos autônomos de cerca de 1 minuto e meio e a uma altura modesta e somente alguns metros.

Isso pode não parecer grande coisa em um primeiro momento, então vamos analisar algumas coisas: A pressão atmosférica no nosso planeta é de um pouco mais de 100 mil Pascal.

Em Marte, é de mais ou menos 610.

Isso é equivalente a menos de 1% da atmosfera terrestre.

E voar lá seria o equivalente a voar um helicóptero aqui na Terra a uns 30 quilômetros de altura - O recorde de altitude para um helicóptero é de pouco mais de 12,2 quilômetros!

Nem mesmo aviões como o SR-71 chegaram perto de voar a 30 quilômetros de altura.

E o empuxo de um drone depende diretamente da massa do volume de ar empurrado.

Apenas 1 metro cúbico de ar aqui na Terra pesa um pouco mais de 1 kg.

Em marte, esse número gira em torno de 15 a 20 gramas.

Por outro lado, a gravidade é muito menor.

Cerca de 37% da gravidade terrestre, o que facilita um pouco as coisas mas não resolve tudo.

[O recorde de altitude para um helicóptero é de apenas 12,2 quilômetros! Nem mesmo aviões como o SR-71 chegaram perto de voar a 30 quilômetros de altura].

Pra superar a dificuldade com a atmosfera tão rarefeita, o Mars Helicopter vai girar suas hélices a 2.800 RPM.

Um helicóptero comum não costuma passar de 350 a 400 RPM.

Apesar dessa diferença, os seus sistemas de controle são bastante semelhantes aos de qualquer helicóptero por aí.

Para subir ou descer, o Mars Helicopter muda o ângulo de ataque das pás, aumentando ou diminuindo a quantidade de ar empurrada para baixo.

Esse é comando coletivo.

E através do comando cíclico, ele controla a direção para qual vai.

Mas, diferente de um helicóptero mais comum, que anula o torque exercido pelo motor com a ajuda do rotor de cauda, o Mars Helicopter garante este controle com os 2 rotores que giram em direções opostas.

Isso ajuda a simplificar bastante as coisas, além de garantir algumas vantagens aerodinâmicas em relação a outros tipos de design.

E ele também precisa ser leve.

Uma das coisas mais impressionantes nele é o peso das pás.

Cada uma delas, feitas de espuma e fibra de carbono pesa apenas 35 gramas.

Por ser só um demonstrador de tecnologia, o Mars Helicopter foi desenvolvido com limitações impostas pelo rover Perseverance, que vai dar uma carona para ele até Marte.

A massa, por exemplo, não poderia passar de 1.800 gramas e o diâmetro dos rotores é de apenas 1.21 metros.

O drone é basicamente um mastro central com componentes montados ao redor dele e pode ser dividido em 6 partes principais: O sistema de Lock, responsável por segurar o drone no rover antes dele ser solto na superfície; Os paineis solares; O rotor superior; O rotor inferior; O trem de pouso; E a fuselagem, com os eletrônicos, baterias, câmera e sensores.

E pra testar o veículo para garantir que ele vai funcionar quando chegar em Marte os engenheiros simularam as condições do planeta em uma câmara de vácuo configurada para manter a pressão atmosférica correta e com a ajuda de um sistema para aliviar o peso do drone durante o voo.

E além de fazer o Mars Helicopter voar, é preciso ajudá-lo a sobreviver às condições de Marte, principalmente quando falamos de temperatura.

Eletrônicos e baterias são bastante sensíveis a temperaturas baixas e a superfície de Marte pode chegar a 100 graus Celsius negativos durante a noite.

Para evitar problemas, os aquecedores do Mars Helicopter garantem que as baterias, que ficam no centro da fuselagem, permaneçam acima de -15 ºC, junto com os outros componentes eletrônicos ao redor.

O isolamento da Fuselagem é feito como de costume com coisas que vão para o espaço.

Camadas de MLI protegem as partes mais sensíveis, assim como expliquei em meu último vídeo sobre a ISS.

Os vôos do Mars Helicopter vão acontecer durante a manhã marciana e vão durar aproximadamente 1 minuto e meio.

E eles vão precisar ser autônomos, já que a distância entre Marte e a Terra é grande suficiente para que delays de comunicação de 4 a 21 minutos impeçam um de controle de voo ativo.

Os controladores na Terra vão usar as informações sobre as condições atmosféricas e do terreno captadas pelo rover para programar uma série de comandos que o Mars Helicopter usará como base, na medida do possível.

O drone vai ser levado pelo rover Perseverance, preso na parte de baixo e só sendo solto na superfície algum tempo depois do pouso.

Além de servir como “nave-mãe”, o rover também vai ser a central de comunicação com a Terra.

O drone vai enviar e receber as informações que precisa para o Perseverance e o rover vai transmiti-las para a Terra, com antenas muito mais potentes.

O Mars Helicopter e o rover serão lançados por um Atlas V entre 17 de julho e 5 de agosto de 2020.

O drone não tem como missão primária propósitos de pesquisa como o rover, mas vai servir como demonstrador tecnológico da mesma maneira que as várias missões que precederam o Perseverance.

Um veículo de pesquisa que voa oferece novas possibilidades para a exploração de Marte e talvez nos permita, no futuro, realizar feitos antes impossíveis."

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O primeiro voo de um drone em Marte |||||drone|| The First Drone Flight on Mars El primer vuelo de un dron en Marte 火星で初のドローン飛行 Pierwszy lot drona na Marsa

"O rover marciano simpático que permitiu várias descobertas inéditas sobre nosso planeta vizinho está prestes a ganhar um novo colega de trabalho que vai trazer com ele algo totalmente novo na exploração espacial: um drone.

O Mars Helicopter fará voos autônomos de cerca de 1 minuto e meio e a uma altura modesta e somente alguns metros. |||will make|||||||||||||||||

Isso pode não parecer grande coisa em um primeiro momento, então vamos analisar algumas coisas: A pressão atmosférica no nosso planeta é de um pouco mais de 100 mil Pascal. |||||||||||||||||atmospheric pressure|||||||||||

Em Marte, é de mais ou menos 610.

Isso é equivalente a menos de 1% da atmosfera terrestre.

E voar lá seria o equivalente a voar um helicóptero aqui na Terra a uns 30 quilômetros de altura - O recorde de altitude para um helicóptero é de pouco mais de 12,2 quilômetros!

Nem mesmo aviões como o SR-71 chegaram perto de voar a 30 quilômetros de altura.

E o empuxo de um drone depende diretamente da massa do volume de ar empurrado. ||spinta||||||||||||spinta

Apenas 1 metro cúbico de ar aqui na Terra pesa um pouco mais de 1 kg.

Em marte, esse número gira em torno de 15 a 20 gramas.

Por outro lado, a gravidade é muito menor.

Cerca de 37% da gravidade terrestre, o que facilita um pouco as coisas mas não resolve tudo.

__[O recorde de altitude para um helicóptero é de apenas 12,2 quilômetros!__ __Nem mesmo aviões como o SR-71 chegaram perto de voar a 30 quilômetros de altura].__

Pra superar a dificuldade com a atmosfera tão rarefeita, o Mars Helicopter vai girar suas hélices a 2.800 RPM. |overcome||||||||||||||rotor blades|| |||||||||||||||eliche||

Um helicóptero comum não costuma passar de 350 a 400 RPM.

Apesar dessa diferença, os seus sistemas de controle são bastante semelhantes aos de qualquer helicóptero por aí.

Para subir ou descer, o Mars Helicopter muda o ângulo de ataque das pás, aumentando ou diminuindo a quantidade de ar empurrada para baixo.

Esse é comando coletivo. This is collective command.

E através do comando cíclico, ele controla a direção para qual vai. And through the cyclic command, it controls the direction in which it goes.

Mas, diferente de um helicóptero mais comum, que anula o torque exercido pelo motor com a ajuda do rotor de cauda, o Mars Helicopter garante este controle com os 2 rotores que giram em direções opostas. |||||||||||exerted by||||||||||||||||||rotors||||| ||||||||||coppia||||||||||||||||||||||||

Isso ajuda a simplificar bastante as coisas, além de garantir algumas vantagens aerodinâmicas em relação a outros tipos de design. |||simplify||||||||||||||||

E ele também precisa ser leve.

Uma das coisas mais impressionantes nele é o peso das pás.

Cada uma delas, feitas de espuma e fibra de carbono pesa apenas 35 gramas. |||||||carbon fiber||carbon fiber|||

Por ser só um demonstrador de tecnologia, o Mars Helicopter foi desenvolvido com limitações impostas pelo rover Perseverance, que vai dar uma carona para ele até Marte. |||||||||||||limitations||||||||||||| Dado que sólo se trata de un demostrador tecnológico, el Mars Helicopter se ha desarrollado con las limitaciones impuestas por el rover Perseverance, que lo elevará hasta Marte.

A massa, por exemplo, não poderia passar de 1.800 gramas e o diâmetro dos rotores é de apenas 1.21 metros.

O drone é basicamente um mastro central com componentes montados ao redor dele e pode ser dividido em 6 partes principais: O sistema de Lock, responsável por segurar o drone no rover antes dele ser solto na superfície; Os paineis solares; O rotor superior; O rotor inferior; O trem de pouso; E a fuselagem, com os eletrônicos, baterias, câmera e sensores. |||||palo||||||||||||||||||blocco||||||||||||||||||||||||||||||||||||

E pra testar o veículo para garantir que ele vai funcionar quando chegar em Marte os engenheiros simularam as condições do planeta em uma câmara de vácuo configurada para manter a pressão atmosférica correta e com a ajuda de um sistema para aliviar o peso do drone durante o voo.

E além de fazer o Mars Helicopter voar, é preciso ajudá-lo a sobreviver às condições de Marte, principalmente quando falamos de temperatura.

Eletrônicos e baterias são bastante sensíveis a temperaturas baixas e a superfície de Marte pode chegar a 100 graus Celsius negativos durante a noite.

Para evitar problemas, os aquecedores do Mars Helicopter garantem que as baterias, que ficam no centro da fuselagem, permaneçam acima de -15 ºC, junto com os outros componentes eletrônicos ao redor. ||||riscaldatori|||||||||||||||||||||||||

O isolamento da Fuselagem é feito como de costume com coisas que vão para o espaço.

Camadas de MLI protegem as partes mais sensíveis, assim como expliquei em meu último vídeo sobre a ISS.

Os vôos do Mars Helicopter vão acontecer durante a manhã marciana e vão durar aproximadamente 1 minuto e meio.

E eles vão precisar ser autônomos, já que a distância entre Marte e a Terra é grande suficiente para que delays de comunicação de 4 a 21 minutos impeçam um de controle de voo ativo. ||||||||||||||||||||ritardi||||||||||||

Os controladores na Terra vão usar as informações sobre as condições atmosféricas e do terreno captadas pelo rover para programar uma série de comandos que o Mars Helicopter usará como base, na medida do possível.

O drone vai ser levado pelo rover Perseverance, preso na parte de baixo e só sendo solto na superfície algum tempo depois do pouso.

Além de servir como “nave-mãe”, o rover também vai ser a central de comunicação com a Terra.

O drone vai enviar e receber as informações que precisa para o Perseverance e o rover vai transmiti-las para a Terra, com antenas muito mais potentes.

O Mars Helicopter e o rover serão lançados por um Atlas V entre 17 de julho e 5 de agosto de 2020.

O drone não tem como missão primária propósitos de pesquisa como o rover, mas vai servir como demonstrador tecnológico da mesma maneira que as várias missões que precederam o Perseverance.

Um veículo de pesquisa que voa oferece novas possibilidades para a exploração de Marte e talvez nos permita, no futuro, realizar feitos antes impossíveis."