p AREE é um rover mecânico inspirado em computadores mecânicos. Uma equipe do JPL está estudando como este tipo de rover pode explorar ambientes extremos, como a superfície de Vênus. Crédito:NASA / JPL-Caltech
p Um bom relógio pode levar uma surra e continuar funcionando. Com as peças certas, um rover pode fazer o mesmo em um planeta como Vênus? p Um conceito inspirado em computadores mecânicos e tanques da Primeira Guerra Mundial poderia um dia nos ajudar a descobrir. O projeto está sendo explorado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia.
p O Autômato Rover para Ambientes Extremos (AREE) é financiado para estudo pelo programa de Conceitos Avançados Inovadores da NASA. O programa oferece pequenas doações para desenvolver tecnologia em estágio inicial, permitindo que os engenheiros elaborem suas idéias.
p O AREE foi proposto pela primeira vez em 2015 por Jonathan Sauder, um engenheiro mecatrônico no JPL. Ele foi inspirado por computadores mecânicos, que usam alavancas e engrenagens para fazer cálculos ao invés de eletrônicos.
p Ao evitar eletrônicos, um rover pode ser capaz de explorar melhor Vênus. A atmosfera infernal do planeta cria pressões que esmagariam a maioria dos submarinos. A temperatura média da superfície é de 864 graus Fahrenheit (462 graus Celsius), alto o suficiente para derreter o chumbo.
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Computação Steampunk
p Computadores mecânicos têm sido usados ao longo da história, na maioria das vezes, como ferramentas matemáticas, como somar máquinas. O mais famoso pode ser o mecanismo de diferença de Charles Babbage, uma invenção do século 19 para calcular equações algébricas. O mais antigo conhecido é o mecanismo de Antikythera, um dispositivo usado pelos gregos antigos para prever fenômenos astronômicos como eclipses.
p Computadores mecânicos também foram desenvolvidos como obras de arte. Por centenas de anos, Mecanismos de relógio foram usados para criar autômatos para clientes ricos. Na década de 1770, um relojoeiro suíço chamado Pierre Jaquet-Droz criou "The Writer, "um autômato que poderia ser programado para escrever qualquer combinação de letras.
p Sauder disse que essas tecnologias analógicas podem ajudar onde os eletrônicos normalmente falham. Em ambientes extremos, como a superfície de Vênus, a maioria dos aparelhos eletrônicos derreterá em altas temperaturas ou será corroída pelo ácido sulfúrico na atmosfera.
p "Vênus é muito inóspito para o tipo de sistema de controle complexo que você tem em um rover de Marte, "Sauder disse." Mas com um veículo espacial totalmente mecânico, você pode sobreviver até um ano. "
p Turbinas eólicas no centro do rover alimentariam esses computadores, permitindo que ele vire de cabeça para baixo e continue funcionando. Mas o meio ambiente do planeta ofereceria muitos desafios.
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O planeta extremo
p Nenhuma espaçonave sobreviveu à superfície venusiana por mais de algumas horas.
p Os últimos visitantes de Vênus foram as naves soviéticas Venera e Vega. Nas décadas de 1970 e 1980, eles enviaram de volta um punhado de imagens que revelaram um aspecto escarpado, mundo entupido de gás.
p "Quando você pensa em algo tão extremo como Vênus, você quer realmente pensar lá fora, "disse Evan Hilgemann, um engenheiro JPL trabalhando em projetos de alta temperatura para AREE. "É um ambiente sobre o qual não sabemos muito além do que vimos nas imagens da era soviética."
p Sauder e Hilgemann estão se preparando para assar protótipos mecânicos, permitindo-lhes estudar como a expansão térmica pode afetar suas partes móveis. Alguns componentes das sondas soviéticas foram realmente projetados com essa expansão de calor em mente:suas peças não funcionariam adequadamente até que fossem aquecidas às temperaturas venusianas.
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Esteiras de tanque para Vênus
p O AREE inclui várias outras opções de design inovadoras.
p A mobilidade é um desafio, considerando que há tantas incógnitas sobre a superfície venusiana. A ideia original de Sauder foi inspirada nas "Strandbeests" criadas pelo artista holandês Theo Jansen. Essas estruturas semelhantes a aranhas têm pernas finas que podem carregar seu peso pelas praias, alimentado exclusivamente pelo vento.
p Em última análise, eles pareciam muito instáveis para terrenos rochosos. Sauder começou a olhar para os passos dos tanques da Primeira Guerra Mundial como uma alternativa. Estes foram construídos para rolar sobre trincheiras e crateras.
p Outro problema será a comunicação. Sem eletrônicos, como você transmitiria dados científicos? Os planos atuais são inspirados por outra tecnologia antiga:o código Morse.
p Uma espaçonave em órbita poderia sondar o rover usando radar. O rover teria um alvo de radar, que se moldou corretamente, agiria como "tecnologia furtiva ao contrário, "Sauder disse. Aviões furtivos têm formas especiais que dispersam os sinais de radar; Sauder está explorando como moldar esses alvos para refletir os sinais de forma brilhante. Adicionar um obturador giratório na frente do alvo do radar permitiria ao rover ativar o brilho, ponto refletido ligado e desligado, comunicando-se muito como lâmpadas de sinalização em navios da Marinha.
p Agora em sua segunda fase de desenvolvimento do NIAC, a equipe JPL está selecionando partes do conceito AREE para serem refinadas e prototipadas. Os membros da equipe esperam desenvolver um conceito de veículo espacial que eventualmente seja capaz de estudar a geologia de Vênus e talvez perfurar algumas amostras.