Cientistas propõem robô rolante com microdrones para explorar túneis ocultos em Marte

Cientistas querem enviar um robô inspirado em tatuzinhos (pill bugs) para investigar os maiores túneis do sistema solar. O robô, chamado de “roly-poly robot”, carregará milhares de pequenos drones em forma de dente-de-leão que serão dispersos dentro das cavernas marcianas para mapear sua extensão. A ideia vem de Mostafa Hassanalian, professor associado da Universidade Tecnológica do Novo México, que desenvolve tecnologia baseada em biomimética, o conceito de que a robótica deve copiar soluções que a natureza já domina.

Os tubos de lava em Marte são gigantescos. Pesquisadores já identificaram sistemas de túneis com mais de 1.200 quilômetros de comprimento, suficientes para cobrir três vezes os Estados Unidos continentais. Alguns desses túneis alcançam mais de 250 metros de largura oito vezes maiores que as cavernas vulcânicas do nordeste da Califórnia na Terra. Mas quanto maior o sistema de túneis, mais difícil a exploração com a tecnologia atual.

Os limites dos rovers marcianos

Os rovers Curiosity e Perseverance revolucionaram a exploração de Marte, mas chegaram ao limite quando se trata de adentrar lava tubes. Hassanalian explica que os rovers têm o tamanho de um ônibus escolar, o que os impede de entrar em muitas aberturas das cavernas. A atmosfera marciana também apresenta desafios extremos. Ventos podem alcançar até 97 quilômetros por hora, arrancando pedaços dos rovers ao longo dos anos.

As tentativas convencionais de exploração enfrentam obstáculos intransponíveis. Um rover gigante não consegue navegar dentro de um túnel apertado. Sensores tradicionais não funcionam em ambientes sem luz solar. A engenharia espacial precisava de uma abordagem completamente diferente, uma que copiasse da natureza seu maior segredo: a leveza e a eficiência em escala microscópica.

Como funciona o robô roly-poly

O conceito começa com a implantação de um robô baseado no tatuzinho (pill bug), que se enrola em bola quando ameaçado. Este roly-poly robot seria equipado com um paraquedas e lançado através de um buraco no teto de uma caverna. Ao descer até o chão da caverna, o robô liberaria milhares de pequenos drones biomimética, os “drones-dente-de-leão” em seu interior.

Os drones-dente-de-leão são projetados para serem impulsionados pelos ventos fortes de Marte. Eles viajariam por milhas dentro dos túneis, mapeando toda a extensão do sistema enquanto transmitem dados por sinais de rádio. As leituras incluiriam umidade, temperatura e, eventualmente, criariam um mapa completo da rede de túneis.

Hassanalian e sua equipe perceberam que as sementes naturais de dente-de-leão são brancas porque refletem mais luz solar, mantendo-se mais frias e leves. Os drones serão pintados de branco pela mesma razão para viajar mais longe. A biomimética funciona melhor em escala microscópica, conforme o próprio Hassanalian reconhece: não é à toa que os aviões não batem asas.

Desafios técnicos ainda sem solução

Um dos maiores desafios é garantir que haja vento suficiente para carregar os drones. Nenhum objeto feito pelo homem entrou em um tubo de lava marciano, então os cientistas não sabem com precisão qual será a velocidade dos ventos no interior das cavernas. Pesquisadores acreditam que os buracos no teto das cavernas ventilam os túneis naturalmente, gerando ventos fortes. Como precaução, o robô também é equipado com um ventilador de alta potência.

Outro obstáculo é a falta de luz solar. Os painéis solares a fonte mais comum de energia para espaçonaves não funcionam em completa escuridão. Hassanalian resolveu isso projetando os drones para funcionar com piezoeletricidade, gerada a partir de um polímero flexível que cria carga elétrica através da deformação mecânica.

Os drones também precisam transmitir dados continuamente enquanto voam. A transmissão de rádio funciona em Marte, mas requer potência suficiente em um dispositivo tão pequeno. A equipe trabalha para otimizar os sistemas de comunicação sem comprometer o peso dos drones.

Leia Tambem

Contrato da NASA destina US$ 188 milhões à Blue Origin para módulo lunar Blue Moon Mark 1

Avi Loeb discute Projeto Galileu, OVNIs, inteligência extraterrestre, transformação da humanidade e impactos de avanços tecnológicos e descobertas cósmicas

Telescópio Hubble será visível no céu a até sexta-feira; confira como ver

Corrida global pela exploração de tubos vulcânicos

Hassanalian não é o único cientista perseguindo essa fronteira. Um grupo de pesquisadores europeus, liderados pelo Laboratório de Robótica Espacial da Universidade de Málaga, iniciou uma série de testes em 2023 em tubos de lava encontrados na ilha de Lanzarote, na Espanha. Esses testes visam mapear sistemas de túneis em preparação para uma possível missão futura a Marte.

A NASA também demonstrou capacidades de exploração aérea. O helicóptero Ingenuity realizou 72 voos sobre a superfície marciana, provando o potencial de drones em ambientes extraterrestres. Porém, o Ingenuity foi projetado para voar ao ar livre e nunca teve a oportunidade de explorar tubos de lava antes de sua falha em 2024.

Planos de drone desenvolvidos pela NASA indicam interesse particular no Arsia Mons, um vulcão em escudo na região de Tharsis de Marte. A região contém os maiores vulcões do sistema solar, incluindo Olympus Mons — quase três vezes mais alto que o Monte Everest. Arsia Mons é especialmente promissor porque há buracos visíveis onde o teto vulcânico desabou, criando janelas para um vasto sistema de túneis.

Por que os tubos de lava marcianos importam

As leituras térmicas dos buracos vulcânicos sugeriram que a temperatura dentro dos túneis não varia drasticamente como na superfície. Isso alimenta esperanças de que seres humanos possam um dia viver dentro dessas cavernas. Há também especulações de que vida nativa de Marte possa ter sobrevivido dentro desses ambientes protegidos.

A região de Tharsis sozinha é do tamanho do planeta anão Ceres. Quando essa elevação se formou, adicionou tanta massa que Marte é pensado ter inclinado aproximadamente 20 graus. O motivo exato é debatido por cientistas, mas as teorias incluem uma colisão massiva no início da história marciana ou plumas de manto instáveis.

A NASA também está observando possíveis cavernas na Lua Titã, a maior lua de Saturno, selecionando a espaçonave “Dragonfly” da Johns Hopkins para explorar sua superfície. Embora a exploração tripulada de Marte não esteja prevista até o início dos anos 2030, drones de reconhecimento podem ser vitais para a sobrevivência de longo prazo da humanidade no planeta.

Próximos passos da pesquisa

A equipe de Hassanalian está atualmente na fase de design e testes preliminares. Os engenheiros trabalham para refinar o sistema de dispersão dos drones-dente-de-leão, otimizar a duração da bateria e aprimorar os sensores de coleta de dados. Testes em tubos vulcânicos terrestres continuam fornecendo dados valiosos.

Uma timeline concreta para o lançamento dessa missão ainda não foi estabelecida. Porém, a convergência de interesse de múltiplas agências espaciais NASA, ESA (Agência Espacial Europeia) e universidades de pesquisa indica que a exploração de tubos de lava marcianos passará de conceito teórico a realidade operacional em menos de uma década.

Os drones-dente-de-leão representam um salto de paradigma na exploração espacial. Em vez de enviar máquinas cada vez maiores e mais complexas, os cientistas estão yendo na direção oposta: máquinas menores, mais simples e inspiradas pela natureza. Essa abordagem não apenas resolve os problemas práticos da exploração de lava tubes, mas abre possibilidades para investigar ambientes hostis em todo o sistema solar.