Simulação em tempo real faz parte da preparação para o lançamento da aeronave, que deve chegar a Titã, a maior lua de Saturno, em 2034
A aeronave Dragonfly, da Nasa, acelerou sobre as dunas de areia de Titã, a maior lua de Saturno, escaneou o terreno hostil, identificou um local seguro e pousou suavemente no satélite. A nave, no entanto, não estava no espaço, mas nas instalações do Laboratório de Física Aplicada (APL) da Universidade Johns Hopkins, em Maryland, nos Estados Unidos.
A conquista foi uma simulação em tempo real, considerada o teste mais abrangente e complexo já realizado pela Nasa, usando a maior parte dos sistemas e manobras que a aeronave de rotor deve utilizar quando chegar a Titã em 2034.
Como ocorreu a simulação?
Esse teste recente reuniu o software de voo e os aviônicos com dados simulados fornecidos pelos sensores que a Dragonfly usará em Titã, incluindo recém-instaladas câmeras de navegação, unidades de medição inercial e sistema lidar.
O mais legal sobre o primeiro voo é que ele é o nosso voo mais desafiador. Ele utiliza cada um dos sensores de voo do módulo de pouso.
De acordo com a Nasa, esse novo marco foi construído ao longo de anos. As capacidades de voo da Dragonfly foram desenvolvidas gradualmente pela equipe, começando com simulações de atividades consideradas simples, como o giro de um único rotor.
Outros testes realizados posteriormente resultaram em um curto voo de reposicionamento e um voo parcial de reconhecimento. Assim, a equipe vem adicionando mais sensores e capacidades a cada etapa.
Putnam afirma que fazer isso de forma incremental foi o que possibilitou a construção dos testes, incluindo a adição do "lidar". Esse é o sistema que a Dragonfly usará para medir a altitude e a inclinação do terreno, além de identificar potenciais perigos, e que foi a peça essencial para simular totalmente o que deve enfrentar quando chegar a Titã.
A equipe gerou um terreno simulado para o sistema lidar e criou, em tempo real, as imagens que as câmeras de navegação da Dragonfly veriam. Veja uma captura da tela que realizou a simulação:
Um emulador de câmera personalizado usou unidades de processamento gráfico (GPUs) para renderizar cada cena simulada de Titã, aproximadamente nos mesmos 20 a 70 milissegundos de tempo de exposição que as câmeras da Dragonfly usarão durante o voo.
Previsão de lançamento
O lançamento da Dragonfly será lançada a partir de 2028, em uma viagem que deve durar cerca de seis anos rumo à maior lua de Saturno, Titã.
Lá, a aeronave passará três anos voando de um local para outro para explorar uma variedade de pontos, estudar a química, a geologia e a atmosfera.
Segundo a Nasa, essa missão deve esclarecer questões desta lua que é semelhante à Terra, com o objetivo de avançar no entendimento sobre as origens químicas da vida.
Próximos passos
A agência espacial afirma que ainda há muitos outros testes pela frente.O planejamento é executar o primeiro voo no sistema de voo real da Dragonfly, e não em uma bancada de testes, utilizando os aviônicos da própria aeronave.
Os engenheiros também testarão outros perfis de voo e pretendem criar falhas propositais, para garantir que a Dragonfly saiba responder caso algo dê errado.
"Essa autonomia é essencial em Titã, onde a Dragonfly terá que voar sem ajuda em tempo real vinda da Terra", disse Putnam.
A pose da Dragonfly
Em conjunto aos testes digitais, engenheiros da Lockheed Martin, no Colorado, estão conduzindo avaliações físicas no mecanismo de "pose" da Dragonfly.
Essa estrutura de interface de alumínio é responsável por rebaixar o drone de sua posição recolhida dentro do escudo traseiro até o ponto de liberação, permitindo que os rotores sejam acionados com segurança durante a descida de paraquedas.
Os testes avaliam a resistência mecânica do sistema sob cargas extremas e simulam o balanço do robô pendurado no paraquedas na atmosfera de Titã.
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