{"id":51332,"date":"2024-05-17T09:31:40","date_gmt":"2024-05-17T12:31:40","guid":{"rendered":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/?p=51332"},"modified":"2024-05-17T09:31:41","modified_gmt":"2024-05-17T12:31:41","slug":"engenharia-aeroespacial-um-drone-para-explorar-outros-planetas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/jornalfatosenoticias.com.br\/index.php\/2024\/05\/17\/engenharia-aeroespacial-um-drone-para-explorar-outros-planetas\/","title":{"rendered":"Engenharia aeroespacial: um drone para explorar outros planetas"},"content":{"rendered":"\n

Ve\u00edculo a\u00e9reo n\u00e3o tripulado \u00e9 projetado para voar em Marte e regi\u00f5es in\u00f3spitas da Terra<\/span><\/em><\/p>\n\n\n\n

Por Domingos Zaparolli\/Revista Pesquisa Fapesp<\/a><\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n

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Um drone com gera\u00e7\u00e3o de energia h\u00edbrida, solar fotovoltaica e e\u00f3lica, capaz de decolar na vertical e pairar no ar, como um helic\u00f3ptero, e se deslocar com asas na horizontal como um avi\u00e3o, teria a capacidade de realizar miss\u00f5es com objetivos diversos e de longa dura\u00e7\u00e3o em \u00e1reas in\u00f3spitas na Terra ou em outros planetas com atmosfera, como \u00e9 o caso de Marte. O projeto de um ve\u00edculo a\u00e9reo n\u00e3o tripulado (vant) \u2014 nome oficial dos drones \u2014 com essas caracter\u00edsticas foi liderado pelo engenheiro mec\u00e2nico potiguar Alysson Nascimento de Lucena com apoio de pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e do Instituto Tecnol\u00f3gico de Aeron\u00e1utica (ITA), em S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos (SP). Uma patente do aparelho, chamado por seus inventores de Vant Marte, foi depositada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) em dezembro de 2023.<\/p>\n\n\n\n

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A inspira\u00e7\u00e3o de Lucena veio de problemas enfrentados por aparelhos com propuls\u00e3o solar da ag\u00eancia norte-americana Nasa em miss\u00f5es em Marte. Em 2022, o drone Ingenuity, o primeiro a sobrevoar o solo marciano, ficou paralisado durante dias por impossibilidade de recarregar a bateria, uma vez que o ac\u00famulo de poeira impedia que os raios solares chegassem \u00e0s placas fotovoltaicas acopladas em sua estrutura. No mesmo ano, a dificuldade de captar energia solar devido ao ac\u00famulo de poeira levou ao encerramento da miss\u00e3o de pesquisa geol\u00f3gica da sonda InSight, tamb\u00e9m em Marte.<\/p>\n\n\n\n

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A bateria de um vant proporciona autonomia de voo de 20 a 30 minutos. A maior parte do tempo ele fica em repouso, recarregando a bateria. Nas miss\u00f5es em Marte, esse tempo de repouso leva a um ac\u00famulo de poeira sobre as placas fotovoltaicas, reduzindo a efici\u00eancia da recarga, e n\u00e3o h\u00e1 humanos por perto nem um sistema aut\u00f4nomo de remo\u00e7\u00e3o dessa poeira\u201d, explica Lucena.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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A inova\u00e7\u00e3o proposta pelo engenheiro mec\u00e2nico, ainda em fase de projeto \u2014 n\u00e3o h\u00e1 um prot\u00f3tipo desenvolvido \u2014 \u00e9 um vant com asa, onde ser\u00e3o instaladas as placas fotovoltaicas. Um sistema formado por um \u00fanico conjunto motopropulsor com dois rotores coaxiais \u2014 duas h\u00e9lices sobrepostas funcionando em sintonia \u2014 ser\u00e1 o respons\u00e1vel pelo empuxo durante o voo.<\/p>\n\n\n\n

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Cada rotor ser\u00e1 dotado de um sistema de controle que permitir\u00e1 que o passo (ou o \u00e2ngulo) de cada p\u00e1 da h\u00e9lice possa ser ajustado de forma independente. Quando o drone estiver em repouso, uma p\u00e1 poder\u00e1 estar alinhada a 90 graus, perpendicularmente em dire\u00e7\u00e3o ao vento, enquanto a outra poder\u00e1 manter-se neutra, a zero grau. \u201cUm algoritmo calcular\u00e1 a dire\u00e7\u00e3o do vento e posicionar\u00e1 a h\u00e9lice de forma a obter o melhor aproveitamento na gera\u00e7\u00e3o de energia e\u00f3lica\u201d, detalha Lucena. Durante o voo vertical, o movimento das h\u00e9lices ir\u00e1 gerar vento que auxiliar\u00e1 a remo\u00e7\u00e3o da poeira sobre as placas fotovoltaicas.<\/p>\n\n\n\n

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\u201cUsar as p\u00e1s dos rotores para gera\u00e7\u00e3o de energia enquanto o vant est\u00e1 em solo \u00e9 uma ideia in\u00e9dita excelente\u201d, comenta o engenheiro eletricista Jo\u00e3o Batista Dolvim Dantas, tecnologista s\u00eanior do Comando da Aeron\u00e1utica, especialista em rob\u00f3tica e aeronaves remotamente pilotadas. <\/p>\n\n\n\n

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A gera\u00e7\u00e3o h\u00edbrida, e\u00f3lica e fotovoltaica, maximiza a dura\u00e7\u00e3o da miss\u00e3o de um vant sem que precise de manipula\u00e7\u00e3o direta humana. Um drone com essas caracter\u00edsticas poder\u00e1 coletar dados por extensos per\u00edodos de tempo e a longas dist\u00e2ncias em regi\u00f5es des\u00e9rticas ou polares ou em ambientes de risco \u00e0 vida, como zonas de atividade vulc\u00e2nica\u201d, destaca Dantas.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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O Vant Marte \u00e9 duplamente h\u00edbrido, pois, al\u00e9m da gera\u00e7\u00e3o de energia e\u00f3lica e fotovoltaica, ele tem um duplo sistema de sustenta\u00e7\u00e3o de voo, com h\u00e9lice e asa fixa. \u201cEssa combina\u00e7\u00e3o na sustenta\u00e7\u00e3o do voo eleva sua efici\u00eancia operacional\u201d, afirma o engenheiro mec\u00e2nico Raimundo Carlos Silv\u00e9rio Freire J\u00fanior, orientador de mestrado de Lucena na UFRN, que tamb\u00e9m fez parte do desenvolvimento. <\/p>\n\n\n\n

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Um drone exclusivamente multirrotor pousa e decola na vertical \u2014 dispensando pista para decolar e pousar \u2014 e paira no ar, mas o consumo de energia para manter o rotor em funcionamento \u00e9 alto. J\u00e1 um drone exclusivamente com asa fixa demanda pista, mas traz o benef\u00edcio de a asa apoiar a sustenta\u00e7\u00e3o do voo horizontal, o que reduz o consumo de combust\u00edvel e proporciona maior velocidade. \u201cO drone h\u00edbrido soma as vantagens dos dois sistemas\u201d, diz Freire J\u00fanior.
Os vants com sustenta\u00e7\u00e3o de voo h\u00edbrida n\u00e3o s\u00e3o novidade. Est\u00e3o em uso, ainda que incipiente, no exterior em miss\u00f5es militares e de defesa civil, principalmente. <\/p>\n\n\n\n

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A combina\u00e7\u00e3o de asa e h\u00e9lice permite o monitoramento de uma regi\u00e3o abrangente com o uso da asa. Caso seja detectado um ponto espec\u00edfico de interesse, o drone pode pairar sobre ele. Em uma miss\u00e3o de resgate, ap\u00f3s detectar o alvo, o drone pode se aproximar para visualizar a situa\u00e7\u00e3o com mais detalhes ou entregar um material necess\u00e1rio\u201d, exemplifica a engenheira eletr\u00f4nica Neusa Maria Franco de Oliveira, orientadora de p\u00f3s-doutorado de Lucena no ITA, onde ela coordena o projeto de um vant com sustenta\u00e7\u00e3o de voo h\u00edbrida e bateria de recarga tradicional.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

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O Vant Marte foi concebido durante o doutorado de Lucena em engenharia el\u00e9trica e de computa\u00e7\u00e3o na UFRN. De acordo com o engenheiro de sistemas de computa\u00e7\u00e3o Luiz Marcos Garcia Gon\u00e7alves, orientador do doutorado de Lucena, ainda h\u00e1 desafios importantes a serem superados para tornar o dispositivo funcional em opera\u00e7\u00f5es a grandes dist\u00e2ncias. O principal deles \u00e9 o desenvolvimento de algoritmos para a tomada de decis\u00f5es de forma aut\u00f4noma, como o melhor aproveitamento do vento para a gera\u00e7\u00e3o e\u00f3lica ou quando, em voo, ele deve optar pelo uso de h\u00e9lice ou asa.<\/p>\n\n\n\n

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No momento, os pesquisadores buscam recursos estimados em US$ 2 milh\u00f5es para desenvolver um prot\u00f3tipo do aparelho, com todas as opera\u00e7\u00f5es aut\u00f4nomas j\u00e1 incorporadas e concebido para voar em um ambiente de baixa press\u00e3o atmosf\u00e9rica, como a existente no planeta vermelho.<\/p>\n\n\n\n

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Lucena trabalha atualmente como engenheiro mec\u00e2nico na Equatorial Sistemas, empresa aeroespacial de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos (SP), no setor respons\u00e1vel pelo desenvolvimento de drones inovadores. Um dos projetos em curso \u00e9 um modelo de sustenta\u00e7\u00e3o h\u00edbrida movido a hidrog\u00eanio. De grande porte, o drone dever\u00e1 pesar 200 quilos (kg) e ser\u00e1 usado para o transporte de cargas de aproximadamente 50 kg, com uma autonomia de voo de 450 quil\u00f4metros. A meta da Equatorial \u00e9 construir um aparelho maior, com 600 kg, capaz de transportar cargas de 200 kg. <\/p>\n\n\n\n

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No futuro n\u00e3o muito distante, os drones ser\u00e3o relevantes na log\u00edstica de cargas urbanas\u201d, prev\u00ea o engenheiro potiguar.<\/span><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Fonte: Giz Brasil<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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