Um dos maiores desafios de enviar cargas para Marte é ter que lidar com a atmosfera do planeta. Embora incrivelmente fina em comparação com a da Terra (com aproximadamente metade de 1% da pressão atmosférica da Terra), o atrito resultante ainda é um problema para as naves espaciais que procuram pousar lá. E, olhando para o futuro, a NASA espera poder pousar cargas mais pesadas em Marte e em outros planetas - alguns dos quais podem ter atmosferas tão densas quanto a Terra.
Uma solução possível para isso é o uso de aerochas infláveis (também conhecidas como protetores térmicos), que oferecem inúmeras vantagens sobre as rígidas. Para desenvolver essa tecnologia, a NASA e a United Launch Alliance (ULA) formaram uma parceria para desenvolver um escudo térmico inflável conhecido como Teste de Vôo em Órbita da Terra Baixa de um desacelerador inflável (
Quando uma nave espacial entra em uma atmosfera, forças aerodinâmicas começam a exercer força sobre ela. Isso ajuda a desacelerar a espaçonave, convertendo sua energia cinética em calor. Naturalmente, esse calor pode se tornar muito intenso, ameaçando a espaçonave e qualquer tripulação que ela tenha a bordo. Por isso, as cargas úteis e as missões tripuladas são equipadas com protetores térmicos para protegê-los durante a entrada atmosférica.
Desde a sua criação em 1958, a NASA se baseou fortemente na propulsão de foguetes retro e escudos térmicos rígidos para desacelerar naves espaciais durante as operações orbitais de entrada, descida e pouso (EDL). Infelizmente, esses sistemas vêm com sua parcela de inconvenientes, dos quais o menos importante é a massa e a necessidade de propulsor. Ao mesmo tempo, a escalabilidade é um problema, uma vez que cargas úteis maiores exigem um aeroshell maior, o que significa ainda mais massa.
É aqui que os protetores térmicos infláveis são especialmente úteis. Usando essa tecnologia, a NASA e outras agências espaciais seriam capazes de usar aerossóis maiores que poderiam produzir mais resistência e economizar em massa. Ao incorporar idéias como LOFTID em suas naves espaciais, que utilizam forças aerodinâmicas em vez de propulsão, a NASA revoluciona a maneira como entrega cargas úteis aos planetas e à órbita.
O conceito é um exemplo da tecnologia de desacelerador aerodinâmico inflável hipersônico (HIAD), que a NASA vem pesquisando há mais de uma década. O HIAD não apenas fornece a maneira mais eficaz em massa de desacelerar uma espaçonave que entra no planeta com uma atmosfera, mas também supera as limitações de embalagem de sistemas rígidos, utilizando materiais infláveis que podem ser armazenados no veículo de lançamento.
Essa tecnologia é, portanto, a maneira mais eficaz em massa de desacelerar uma espaçonave que entra em um planeta com uma atmosfera e pode permitir que massas maiores sejam entregues a qualquer elevação no referido planeta. Tendo realizado dois testes de vôo suborbitais, o
Depois que o teste é concluído e a tecnologia pode ser integrada,
Os testes ainda estão em andamento no Langley Research Center da NASA, onde os engenheiros estão preparando o escudo térmico inflável para o lançamento. Isso consiste em medir a temperatura do gás nitrogênio que é expelido dos tanques que serão usados durante o voo de teste de solteira. Os testes de embalagem e implantação também estão sendo conduzidos pela Airborne System, uma empresa de design e fabricação de para-quedas em Santa Ana, Califórnia.
Se tudo correr bem com o teste orbital em 2022, podemos esperar que as aerossells do tipo HIAD se tornem um recurso regular para missões em Marte, Vênus, Titã e outros corpos no Sistema Solar que possuam atmosferas mais densas. E não deixe de conferir este vídeo do escudo térmico LOFTID, cortesia do Centro de Pesquisa Langley da NASA:
