O helicóptero de Marte está viajando para o Planeta Vermelho neste verão com o rover Perseverance da NASA. O engenheiro-chefe do helicóptero, Bob Balaram, compartilha a saga de como surgiu.

Antes mesmo que este entrevistador possa terminar a pergunta, "Alguém já te disse que essa era uma ideia maluca?" Bob Balaram interrompe:"Todos. O tempo todo."

Esta "ideia maluca" é o Mars Helicopter, atualmente no Kennedy Space Center esperando para pegar uma carona para o Planeta Vermelho no rover Mars Perseverance neste verão.

Embora Balaram provavelmente não soubesse disso na época, a semente para uma ideia como esta germinou para ele na era Apollo dos anos 1960, durante sua infância no sul da Índia. Seu tio escreveu ao Consulado dos Estados Unidos, pedindo informações sobre a NASA e a exploração espacial. O envelope volumoso que eles enviaram de volta, recheado com livretos brilhantes, o jovem Bob em transe. Seu interesse pelo espaço foi aguçado ainda mais por ouvir a Lua pousando no rádio. "Eu engoli, "diz ele." Muito antes da internet, os EUA tiveram um bom alcance. Você teve meus globos oculares. "

Seu cérebro ativo e imaginação fértil focados em obter uma educação, o que o levaria a um diploma de bacharel em engenharia mecânica pelo Instituto Indiano de Tecnologia, um mestrado e doutorado em engenharia de computadores e sistemas do Rensselaer Polytechnic Institute, e uma carreira no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. É onde ele permaneceu por 35 anos como tecnólogo em robótica.

A carreira de Balaram abrangeu braços robóticos, primeiros rovers de Marte, tecnologia para uma missão de balão imaginária para explorar Vênus e uma passagem como líder para a entrada no Laboratório de Ciências de Marte, software de simulação de descida e aterrissagem.

Atravessando Obstáculos, A burocracia e a atmosfera marciana

Assim como acontece com muitas ideias inovadoras, foi preciso uma aldeia para fazer o helicóptero acontecer. Na década de 1990, Balaram participou de uma conferência profissional, onde o professor de Stanford Ilan Kroo falou sobre um "mesicóptero, "um veículo aerotransportado em miniatura para aplicações terrestres que foi financiado como uma proposta da NASA Innovative Advanced Concepts.

Isso levou Balaram a pensar em usar um em Marte. Ele sugeriu uma proposta conjunta com Stanford para a apresentação de um anúncio de pesquisa da NASA e recrutou a AeroVironment, uma pequena empresa em Simi Valley, Califórnia. A proposta obteve análises favoráveis, e embora não tenha sido selecionado para financiamento naquele momento, ele rendeu um teste de rotor de pás sob as condições de Marte no JPL. Fora isso, a ideia "ficou em uma prateleira" por 15 anos.

Avance rapidamente para uma conferência onde a Universidade da Pensilvânia apresentou sobre o uso de drones e helicópteros. Charles Elachi, então diretor do JPL, participou dessa sessão. Quando ele voltou para o JPL, ele perguntou se algo assim poderia ser usado em Marte. Um colega de Balaram mencionou seu trabalho anterior nessa área de pesquisa. Balaram tirou o pó dessa proposta, e Elachi pediu-lhe para escrever um novo para a chamada competitiva para cargas úteis de investigação Mars 2020. Isso acelerou o processo de desenvolvimento de um conceito.

Balaram e sua equipe tiveram oito semanas para apresentar uma proposta. Trabalhando dia e noite, eles cumpriram o prazo com duas semanas de antecedência.

Embora a ideia do helicóptero não tenha sido selecionada como um instrumento, foi financiado para o desenvolvimento de tecnologia e redução de riscos. Mimi Aung se tornou gerente de projeto da Mars Helicopter, e depois que a equipe trabalhou na redução de riscos, A NASA decidiu financiar o voo do helicóptero como uma demonstração de tecnologia.

Construindo e testando uma besta

Então a realidade se estabeleceu:como alguém realmente constrói um helicóptero para voar em Marte e fazê-lo funcionar?

Não é uma tarefa fácil. Balaram o descreve como uma tela perfeitamente em branco, mas com restrições. Sua formação em física o ajudou a imaginar um vôo em Marte, um planeta com uma atmosfera que é apenas 1% tão densa quanto a da Terra. Ele compara isso a voar na Terra a 100, 000 pés (30, Altitude de 500 metros - cerca de sete vezes mais alta do que um helicóptero terrestre típico pode voar. Outro desafio era que o helicóptero carregava apenas alguns quilos, incluindo o peso das baterias e um rádio para comunicações. "Você não pode simplesmente jogar massa nele, porque precisava voar, " ele diz.

Balaram percebeu que era como construir um novo tipo de aeronave que por acaso é uma nave espacial. E porque é um "passageiro" em uma missão principal, ele diz, “temos que garantir 100% que será seguro”.

O resultado final:um helicóptero de 4 libras (1,8 quilograma) com dois pares de lâminas leves contra-rotativas - um par superior e um inferior, para cortar a atmosfera marciana. Cada par de lâminas mede 4 pés (1,2 metros) de diâmetro.

Depois de construído, Balaram disse, a questão era, "Como você testa essa besta? Não há nenhum livro dizendo como." Porque não existe um lugar facilmente acessível na Terra com uma atmosfera tênue como a de Marte, eles executaram testes em uma câmara de vácuo e na Câmara de Simulação Espacial de 25 pés no JPL.

Cerca de dois meses e meio após o desembarque na cratera de Jezero, a equipe da Mars Helicopter terá uma janela de cerca de 30 dias para realizar uma demonstração de tecnologia no ambiente real do planeta, começando com uma série de verificações de veículos, seguido por tentativas de voos inéditos na tênue atmosfera marciana.

Apesar dos melhores esforços e dos melhores testes disponíveis na Terra, este é um risco alto, demonstração de tecnologia de alta recompensa, com Balaram dizendo francamente, "Nós poderíamos falhar."

Mas se essa "ideia maluca" der certo em Marte, será o que Balaram descreve como "uma espécie de momento dos irmãos Wright em outro planeta" - a primeira vez que uma aeronave motorizada terá voado em Marte, ou qualquer planeta além da Terra, para esse assunto. Este avanço potencial pode ajudar a pavimentar o caminho para futuras embarcações que expandam o portfólio de veículos da NASA para explorar outros mundos.

E em parte porque houve tantos desafios ao longo do caminho, é uma prova da dedicação, visão, persistência e atitude de Balaram e seus colegas de que o conceito do Mars Helicopter foi financiado, planejado, desenvolvido e construído e está indo para o Planeta Vermelho neste verão.

"Bob é o inventor do nosso helicóptero Mars. Ele inovou o design e seguiu essa visão até o seu fruto como engenheiro-chefe em todas as fases do design, desenvolvimento e teste, "diz o gerente de projeto Aung." Sempre que encontramos um obstáculo técnico - e encontramos muitos obstáculos - sempre recorremos a Bob, que sempre carrega um conjunto inesgotável de soluções potenciais a serem consideradas. Pensando bem, Acho que nunca vi Bob se sentindo preso em nenhum momento! "

O trecho inicial em direção a Marte

O principal objetivo da missão Mars 2020 é entregar o rover Perseverance, que não só continuará a explorar a habitabilidade passada do planeta, mas irá, na verdade, procurar por sinais de vida microbiana ancestral. Ele também armazenará amostras de rochas e solo para coleta em uma missão futura em potencial e ajudará a pavimentar o caminho para a futura exploração humana de Marte. Mesmo que o helicóptero encontre dificuldades, a missão de coleta de ciência do rover Perseverance não será afetada.

Balaram ressalta que, além dos habituais "sete minutos de terror" vividos pela equipe na Terra durante um pouso em Marte, uma vez que o helicóptero está em Marte e tentando voar, "Estes são os sete segundos de terror cada vez que decolamos ou pousamos."

Balaram se preocupa com tudo isso, mesmo um pouco? "Tem havido uma crise a cada semana dos últimos seis anos, "ele diz." Estou acostumado a isso.

Balaram elimina qualquer estresse que possa surgir durante a mochila, caminhadas e massagens. Há também sua esposa muito favorável, Sandy, que tem um título dentro da equipe e sua própria sigla:CMO, ou Chief Morale Officer. Ela tem assado bolos regularmente, tortas e outras guloseimas para Balaram compartilhar com seus colegas para sustento durante o longo processo.

E ele tem muitos elogios para seus companheiros de equipe no projeto Mars Helicopter, dizendo que as pessoas atraídas por ele são ágeis e se movem rapidamente. "É uma grande equipa, determinado a ousar coisas poderosas - essa é a parte divertida, "Balaram diz. Sua opinião sobre coisas ousadas poderosas:" Boas idéias não morrem - elas apenas demoram um pouco. "