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 o seu calor escaldante e pressão avassaladora, a superfície de Vénus é hostil e implacável. Na verdade, 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. Esse é o 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, completou com sucesso dois voos de teste sobre Nevada.

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

Primeiro voo de teste de protótipo de 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, conduziu o voo de teste. O seu sucesso sugere que os balões venusianos deveriam ser capazes de sobreviver na densa atmosfera deste mundo vizinho. Em Vênus, o balão voará a uma altitude de 55 quilômetros acima da superfície. Para corresponder à temperatura e densidade da atmosfera de Vénus no teste, a equipa elevou o balão de teste a uma altitude de 1 km.

Em todos os sentidos, o balão se comporta conforme foi projetado. Jacob Izraelevitz, investigador principal do JPL Flight Test, especialista em robótica, disse: “Estamos muito satisfeitos com o desempenho do protótipo. Ele foi lançado, demonstrou manobra de altitude controlada e o recuperamos em boa forma após os dois voos. Registramos extensos dados desses voos e esperamos usá-los para melhorar nossos modelos de simulação antes de explorar nosso planeta irmão.

Paul Byrne, da Universidade de Washington em St. Louis e um colaborador da ciência da robótica aeroespacial, acrescentou: “O sucesso destes voos de teste significa muito para nós: demonstrámos com sucesso a tecnologia necessária para investigar a nuvem de Vénus. Estes testes estabelecem as bases para a forma como podemos permitir a exploração robótica a longo prazo na superfície infernal de Vénus.

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 pelo orbitador. Ao contrário dos módulos de pouso, que explodem em poucas horas, os balões podem flutuar no vento durante semanas ou até meses, flutuando de leste para oeste. O balão também pode mudar sua altitude entre 52 e 62 quilômetros (171.000 e 203.000 pés) acima da superfície.

No entanto, os robôs voadores não estão inteiramente sozinhos. Funciona com um orbitador acima da atmosfera de Vênus. Além de realizar experimentos científicos, o balão também atua como retransmissor de comunicação com o orbitador.

Balões em balões

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

Ambiente corrosivo

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

Durante décadas, alguns cientistas e engenheiros propuseram balões como forma de explorar Vênus. Isto poderá em breve tornar-se uma realidade. Imagem via NASA.

Ciência na atmosfera de Vênus

Os cientistas equipam balões para diversas investigações científicas. Isso inclui a procura de ondas sonoras na atmosfera produzidas por terremotos venusianos. Algumas das análises mais interessantes serão a própria composição da atmosfera.Dióxido de carbonocompõe a maior parte da atmosfera de Vênus, alimentando o efeito estufa descontrolado que tornou Vênus um inferno na superfície. A nova análise pode fornecer pistas importantes sobre como exatamente isso aconteceu. Na verdade, os cientistas dizem que, nos primeiros dias, Vénus costumava ser mais parecido com a Terra. Então o que aconteceu?

É claro que, desde que os cientistas relataram a descoberta de fosfina na atmosfera de Vénus em 2020, a questão da possível vida nas nuvens de Vénus reavivou o interesse. As origens da fosfina são inconclusivas e alguns estudos ainda questionam a sua existência. Mas missões de balão como esta seriam ideais para análises profundas de nuvens e talvez até para identificar quaisquer micróbios diretamente. Missões de balão como essa podem ajudar a desvendar alguns dos segredos mais confusos e desafiadores.