Cientistas e engenheiros testaram um protótipo de balão de Vênus no deserto de Black Rock, em Nevada, em julho de 2022. O veículo em escala reduzida completou com sucesso 2 voos de teste iniciais

Com seu calor escaldante e pressão avassaladora, a superfície de Vênus é hostil e implacável. De fato, as sondas que pousaram lá até agora duraram apenas algumas horas, no máximo. Mas pode haver outra maneira de explorar este mundo perigoso e fascinante além dos orbitadores, orbitando o Sol a poucos passos da Terra. Essa é a do balão. O Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA em Pasadena, Califórnia, relatou em 10 de outubro de 2022 que um balão robótico aéreo, um de seus conceitos de robótica aérea, concluiu com sucesso dois voos de teste sobre Nevada.

Os pesquisadores usaram um protótipo de teste, uma versão reduzida de um balão que poderia um dia flutuar pelas densas nuvens de Vênus.

Primeiro voo de teste do protótipo do balão de Vênus

O Venus Aerobot planejado tem 12 metros de diâmetro, cerca de 2/3 do tamanho do protótipo.

Uma equipe de cientistas e engenheiros do JPL e da Near Space Corporation em Tillamook, Oregon, realizou o voo de teste. O sucesso sugere que os balões venusianos devem ser capazes de sobreviver na densa atmosfera deste planeta vizinho. Em Vênus, o balão voará a uma altitude de 55 quilômetros acima da superfície. Para corresponder à temperatura e à densidade da atmosfera de Vênus no teste, a equipe elevou o balão de teste a uma altitude de 1 km.

Em todos os aspectos, o balão se comporta como foi projetado. Jacob Izraelevitz, Pesquisador Principal de Testes de Voo do JPL, Especialista em Robótica, afirmou: “Estamos muito satisfeitos com o desempenho do protótipo. Ele foi lançado, demonstrou manobra de altitude controlada e o recuperamos em boas condições após ambos os voos. Registramos dados abrangentes desses voos e esperamos usá-los para aprimorar nossos modelos de simulação antes de explorar nosso planeta irmão.”

Paul Byrne, da Universidade Washington em St. Louis, e colaborador da ciência da robótica aeroespacial, acrescentou: "O sucesso desses voos de teste significa muito para nós: demonstramos com sucesso a tecnologia necessária para investigar a nuvem de Vênus. Esses testes estabelecem as bases para como podemos viabilizar a exploração robótica de longo prazo na superfície infernal de Vênus."

Viaje nos ventos de Vênus

Então, por que balões? A NASA quer estudar uma região da atmosfera de Vênus que é muito baixa para ser analisada pela sonda. Ao contrário dos módulos de pouso, que explodem em poucas horas, os balões podem flutuar ao vento por semanas ou até meses, flutuando de leste a oeste. O balão também pode mudar de altitude entre 52 e 62 quilômetros acima da superfície.

No entanto, robôs voadores não estão totalmente sozinhos. Eles trabalham com um orbitador acima da atmosfera de Vênus. Além de conduzir experimentos científicos, o balão também atua como um retransmissor de comunicação com o orbitador.

Balões em balões

O protótipo é basicamente um “balão dentro de um balão”, disseram os pesquisadores. Pressurizadohéliopreenche o reservatório interno rígido. Enquanto isso, o balão externo flexível de hélio pode expandir e contrair. Os balões também podem subir mais alto ou descer mais baixo. Ele faz isso com a ajuda dehélioaberturas. Se a equipe da missão quisesse levantar o balão, eles liberariam hélio do reservatório interno para o balão externo. Para recolocar o balão no lugar, ohélioé ventilado de volta para o reservatório. Isso faz com que o balão externo se contraia e perca parte da flutuabilidade.

Ambiente corrosivo

Na altitude planejada de 55 quilômetros acima da superfície de Vênus, a temperatura não é tão extrema e a pressão atmosférica não é tão forte. Mas esta parte da atmosfera de Vênus ainda é bastante severa, porque as nuvens estão cheias de gotículas de ácido sulfúrico. Para ajudar a suportar este ambiente corrosivo, os engenheiros construíram o balão a partir de múltiplas camadas de material. O material apresenta um revestimento resistente a ácidos, metalização para reduzir o aquecimento solar e uma camada interna que permanece forte o suficiente para transportar instrumentos científicos. Até mesmo as vedações são resistentes a ácidos. Testes de voo mostraram que os materiais e a construção do balão também devem funcionar em Vênus. Os materiais usados ​​para a sobrevivência em Vênus são desafiadores de fabricar, e a robustez do manuseio que demonstramos em nosso lançamento e recuperação em Nevada nos dá confiança na confiabilidade de nossos balões em Vênus.

Há décadas, cientistas e engenheiros propõem balões como forma de explorar Vênus. Isso pode se tornar realidade em breve. Imagem via NASA.

Ciência na atmosfera de Vênus

Cientistas equipam balões para diversas investigações científicas. Entre elas, a busca por ondas sonoras na atmosfera produzidas por terremotos venusianos. Algumas das análises mais interessantes serão a da composição da própria atmosfera.Dióxido de carbonocompõe a maior parte da atmosfera de Vênus, alimentando o efeito estufa descontrolado que tornou Vênus um verdadeiro inferno na superfície. A nova análise pode fornecer pistas importantes sobre como exatamente isso aconteceu. De fato, os cientistas dizem que, em seus primórdios, Vênus era mais parecido com a Terra. Então, o que aconteceu?

É claro que, desde que os cientistas relataram a descoberta de fosfina na atmosfera de Vênus em 2020, a questão da possível vida nas nuvens venusianas reacendeu o interesse. As origens da fosfina são inconclusivas e alguns estudos ainda questionam sua existência. Mas missões de balão como esta seriam ideais para análises aprofundadas das nuvens e talvez até mesmo para a identificação direta de quaisquer micróbios. Missões de balão como esta poderiam ajudar a desvendar alguns dos segredos mais confusos e desafiadores.