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Técnica

Curiosity: o carro-robô que ajudou a descobrir água em Marte

Se um carro fosse usado para descobrir água em qualquer lugar deste mundo, é possível que o encontro dos dois resultasse em calço hidráulico. Fora deste mundo, porém, a ideia é boa e deu resultado, já que a Nasa conseguiu anunciar hoje a prova de existência de água em Marte. Fez isso não só com fotos da sonda MRO, que orbita o planeta, mas também com a ajuda do Curiosity, um carro-robô que ajuda a mapear a superfície da futura colônia terrestre.

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Enviado a Marte em 26 de novembro de 2011, ele chegou por lá em 5 de agosto de 2012. E a chegada e o começo da missão podem ser vistos neste ótimo vídeo de animação, que dá bem a ideia da complexidade do que foi feito só para colocá-lo no lugar certo.

A Nasa compara sua estrutura à de um ser vivo. Ele tem o esqueleto, ou carroceria, que protege seus órgãos vitais, um cérebro, que é o computador que o comanda, controladores de temperatura, “pescoço, cabeça, braço, mão” e sistemas de comunicação e de obtenção de energia.

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O Curiosity tem 3 m de comprimento, 2,7 m de largura, 2,2 m de altura e 899 kg. Tem seis rodas, de aro 20, feitas de alumínio, com molas de titânio em sua própria estrutura. A superfície destas rodas lembra bastante a de lagartas de escavadeira. Cada uma das rodas conta com um motor elétrico embutido. As das pontas também têm motores que as esterçam. Com isso, o Curiosity pode girar sobre seu próprio eixo. Também pode travar suas cinco rodas e girar apenas uma, como forma de escavar o solo.

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O robô explorador se desloca à velocidade máxima de 4 cm/s, ou 1,44 km/h, em piso plano, mas a média de velocidade costuma ficar pela metade disso. As “pernas” do Curiosity são feitas de tubos de titânio e dispostas no sistema “rocker-bogie”. Ele permite que todas as seis rodas estejam sempre em contato com o chão.

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Funciona assim: duas rodas de cada lado ficam diretamente ligadas uma à outra, como se estivessem nas pontas de um colchete, o “bogie”. A terceira roda fica conectada a essa estrutura por um braço mais longo, o “rocker”.

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O Curiosity pode se inclinar até 50º em cada direção sem o risco de tombar, mas inclinômetros instalados no veículo permitem que ele se incline apenas 30º. Tudo para preservar o equipamento, que ainda tem muita pesquisa pela frente. O Opportunity, outro veículo de exploração da superfície marciana, está em missão desde 2004. Mas tanto ele quanto o Spirit, seu irmão gêmeo, são menores ( têm cerca de 1 m) e mais leves (cerca de 180 kg cada um).

 

A “cabeça” do Curiosity fica a 2,20 metros do chão e conta com 7 das 17 câmeras do veículo. Ela permite que ele tenha “sentidos”, analisando de antemão se alguma direção é interessante ou dispensável. A cabeça, também chamada de Mast (de Master Cameras), também possui um sistema de laser que analisa os gases dos materiais. Há especial interesse de elementos com água em sua composição.

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O corpo do veículo é uma cápsula blindada e termicamente isolada para manter os sistemas principais do Curiosity protegidos das baixíssimas temperaturas do ambiente marciano, que poderiam danificá-los.

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A parte traseira, que lembra uma cauda levantada, é reservada ao sistema de energia do veículo. Ele está alojado em um compartimento de 64 cm de largura por 66 cm de comprimento. Só ele é responsável por 45 dos 899 kg do Curiosity.

Dentro do recipiente estão 4,8 kg de dióxido de plutônio, uma substância cerâmica que não sofre risco de qualquer tipo de explosão e produz calor de modo passivo, por decaimento. Radioisótopos convertem o calor gerado pelo plutônio em eletricidade, a uma taxa contínua de 100 W.

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Além desta energia, o veículo também conta com a assistência de duas baterías de íons de lítio, recarregáveis, que auxiliam o Curiosity em picos de demanda de energia. Colateralmente, o calor que o plutônio libera também ajuda o Curiosity a manter sua temperatura interna. O sistema de energia do robô explorador foi feito para durar 14 anos.

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O Curiosity é dotado de uma antena de UHF que transmite as informações e imagens que obtém para a Terra, a um ciclo de 400 MHz. E as imagens são apenas parte de tudo que ele registra.

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O robô tem brocas para furar o solo e recolher material, analisadores químicos, sensores de água, analisadores de material orgânico, para o caso de encontrar bactérias ou mesmo outros tipos de elementos com carbono, sensores climáticos e um braço de 2,1 m capaz de alcançar elementos distantes para análise. O braço foi inspirado no humano e tem “ombro”, “cotovelo” e até “pulso”, podendo se mover em diversas direções diferentes.

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Quem fala inglês pode se divertir descobrindo mais detalhes técnicos dessa maravilha da engenharia na página da Nasa dedicada a ele.

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Em agosto deste ano, o Curiosity completou três anos no planeta vermelho. Veja abaixo um vídeo sobre o andamento da missão até aqui.

Como sua missão principal não é apenas a de encontrar água, mas também de encontrar sinais de vida, presente ou passada, este automóvel autônomo ainda pode dar muitas alegrias à ciência. Sem o risco de ninguém tentando demonizá-lo só por ter rodas. O isolamento tem suas vantagens…

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