Marte e vida fora da Terra

Ingenuity: o helicóptero que voou em Marte

Um helicóptero de 1,8 kg voou 72 vezes em Marte, num ar 100 vezes mais fino que o nosso. Devia fazer 5 voos em 30 dias. Durou quase três anos.

Publicado em 6 min de leitura
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O helicóptero Ingenuity pousado no solo alaranjado e pedregoso de Marte, com os dois rotores de duas pás empilhados sobre o corpo em forma de caixa e quatro pernas finas apoiadas no chão
Foto: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Neste artigo
  1. Por que voar em Marte é tão difícil
  2. O que ele conseguiu fazer
  3. O detalhe que quase ninguém nota: ele voava sozinho
  4. Como ele acabou
  5. Por que isso importa para o que vem depois

O Ingenuity foi um helicóptero de 1,8 quilo que a NASA levou a Marte e que, em quase três anos, fez 72 voos num ar mais de cem vezes mais fino que o da Terra. Ele não tinha missão científica: foi lá só para provar que voar em outro planeta é possível. O plano era fazer cinco voos em 30 dias. Ele fez setenta e dois, em mil dias marcianos.

O primeiro voo foi em 19 de abril de 2021, e foi curtíssimo: subir, pairar alguns segundos e descer. Pode parecer pouco, mas foi a primeira vez na história que uma máquina decolou, se sustentou no ar e pousou de forma controlada em outro mundo — a NASA chamou de "momento dos irmãos Wright", referência ao primeiro voo de avião, em 1903.

Por que voar em Marte é tão difícil

A dificuldade não é a gravidade. A gravidade marciana é cerca de um terço da nossa, e isso ajuda: o helicóptero pesa menos lá.

O problema é o ar. A atmosfera de Marte tem menos de 1% da densidade da nossa. E uma hélice só funciona porque empurra ar para baixo: quanto menos ar existir para empurrar, menos sustentação ela gera.

A imagem que resolve isso na cabeça: uma hélice em Marte é como um remo dentro de uma piscina quase vazia. O remo é o mesmo, o movimento é o mesmo — só que não há água suficiente para empurrar. Com 1% do ar, cada volta da pá rende uma fração ínfima do impulso que renderia aqui, e um helicóptero comum simplesmente afundaria.

Essa diferença é grande o bastante para engolir a ajuda da gravidade: mesmo pesando um terço do que pesaria na Terra, o aparelho ainda tem mais de cem vezes menos ar para se apoiar.

A solução foi atacar os dois lados da conta ao mesmo tempo: pás enormes para o tamanho do bicho, girando muito rápido, num corpo absurdamente leve.

Ingenuity
Massa 1,8 kg (3,97 libras)
Envergadura dos rotores pouco menos de 1,2 m
Rotores dois, girando em sentidos opostos
Energia painel solar carregando baterias de lítio
Autonomia um voo de 90 segundos por dia marciano
Potência média em voo cerca de 350 watts

Repare na proporção: 1,2 metro de pás para 1,8 kg de peso — menos que uma garrafa de dois litros cheia d'água, girando hélices mais largas que a maioria dos drones que você vê por aí. É toda a engenharia do problema numa linha: pá grande demais, corpo leve demais.

Os 350 watts também dizem muito. É cerca de um quinze avos do que puxa um chuveiro elétrico brasileiro, que fica por volta de 5.500 watts — e essa eletricidade miúda ele precisava acumular no painel solar o dia marciano inteiro para gastar em 90 segundos de voo.

O que ele conseguiu fazer

Os números finais da missão, publicados pela NASA quando ela terminou:

Marca Valor
Voos 72
Tempo total no ar 128,8 minutos
Distância percorrida 17,0 km
Altitude recorde 24,0 m
Velocidade recorde 10 m/s (36 km/h)
Primeiro voo 19 de abril de 2021
Último voo 18 de janeiro de 2024

Vale traduzir dois deles. Dezessete quilômetros é pouco menos que uma meia-maratona, que tem 21 km — percorridos aos pouquinhos, em 72 saltos, por um aparelho que cabe numa caixa de sapato. E 128,8 minutos são pouco mais de duas horas: somando tudo o que voou em três anos, o Ingenuity passou no ar aproximadamente o tempo de um filme longo.

O outro número que impressiona está escondido: ele voou 14 vezes mais longe do que o planejado e durou 33 vezes mais que a missão de 30 dias para a qual foi construído.

Vista aérea do solo marciano, alaranjado e salpicado de pedras claras, com duas trilhas paralelas deixadas pelas rodas do rover atravessando a imagem
A primeira foto colorida tirada de uma aeronave em voo em outro planeta, feita pelo Ingenuity no segundo voo, em 22 de abril de 2021, a 5,2 metros do chão. As faixas sinuosas são as marcas das rodas do rover Perseverance, que está logo acima do enquadramento. Foto: NASA/JPL-Caltech

O detalhe que quase ninguém nota: ele voava sozinho

Não havia piloto. E não podia haver.

O sinal de rádio entre a Terra e Marte leva vários minutos para chegar, dependendo de onde os dois planetas estão na órbita — detalhe explicado em Como a NASA conversa com sondas a bilhões de km daqui. Um helicóptero de 90 segundos de autonomia não pode esperar dez minutos para saber se deve corrigir a inclinação. Quando a ordem chegasse, ele já teria batido.

Então o voo inteiro era autônomo. A equipe mandava o plano com antecedência — suba tanto, vá para lá, pouse ali — e o Ingenuity executava sozinho, ajustando a atitude dezenas de vezes por segundo com sensores próprios e uma câmera que olhava para baixo, comparando as pedras do chão para saber se estava derivando.

Como ele acabou

Em 18 de janeiro de 2024, no voo número 72, o Ingenuity fez um salto curto na vertical para checar os próprios sistemas, depois de um pouso de emergência no voo anterior. Subiu cerca de 12 metros, pairou alguns segundos e desceu.

As fotos desse pouso mostraram que pelo menos uma das pás do rotor tinha se danificado ao encostar no chão. Sem a pá inteira, um rotor perde o equilíbrio e o aparelho não voa mais. Em 25 de janeiro de 2024 a NASA anunciou o fim da missão.

Ele não caiu nem se perdeu: continua de pé em Marte, no lugar onde pousou. O administrador da NASA na época, Bill Nelson, resumiu assim: "Aquele helicóptero notável voou mais alto e mais longe do que jamais imaginamos."

Por que isso importa para o que vem depois

Um rover anda devagar e só enxerga o que está à frente. O problema de dirigir em Marte é que, do chão, você não sabe se aquela ladeira à frente dá passagem — e descobrir errado custa semanas.

O Ingenuity mostrou outra coisa: dá para mandar um batedor na frente, voar até o outro lado da elevação e trazer a foto no mesmo dia. A própria NASA descreveu esse uso ao divulgar a primeira imagem aérea colorida. Isso muda o planejamento de missões como as descritas em Tem vida em Marte? O que os rovers já encontraram, em que cada metro de terreno escolhido é uma aposta cara.

E resolveu, na prática, uma dúvida de engenharia que só a realidade resolvia: durante quanto tempo um aparelho desses aguenta a poeira marciana. A resposta foi "muito mais do que se imaginava" — o próprio Ingenuity, dois anos depois do primeiro voo, aparecia nas fotos coberto por uma camada fina de pó sobre o painel solar e os rotores, e continuava voando. Poeira em máquina é um inimigo antigo da exploração, o mesmo que atrapalhou os astronautas em A poeira da Lua: o maior inimigo das missões lunares.

Perguntas frequentes

O Ingenuity ainda está em Marte?

Sim, e continua lá, parado onde pousou pela última vez, em 18 de janeiro de 2024. Ele não foi recolhido nem destruído — simplesmente não pode mais voar, porque pelo menos uma pá do rotor se danificou no pouso.

Quanto tempo o Ingenuity levou para chegar a Marte?

Ele não viajou sozinho: foi preso à barriga do rover Perseverance e desceu junto com ele, na mesma descida de paraquedas e guindaste, contada em Como uma sonda pousa em Marte? Os 7 minutos de terror. A viagem levou cerca de sete meses, o padrão para Marte, explicado em Quanto tempo leva para chegar a Marte.

Por que as pás giram em sentidos opostos?

Porque, se girassem para o mesmo lado, o corpo do helicóptero começaria a rodar para o lado contrário — a mesma razão pela qual um helicóptero comum precisa daquela hélice pequena na cauda. Com dois rotores sobrepostos girando ao contrário, um cancela o giro do outro, e dá para dispensar a cauda. Num aparelho em que cada grama conta, isso é economia pura.

Vai ter outro helicóptero em Marte?

A NASA já estudou veículos maiores depois do sucesso do Ingenuity, mas nenhum deles tem data de lançamento confirmada — e cronograma espacial atrasa com frequência. O que existe confirmado é uma aeronave para outro destino: a Dragonfly, um drone de oito hélices que deve voar em Titã, a maior lua de Saturno, com lançamento previsto para 2028.

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