Estudo revela falha nos testes terrestres que pode imobilizar rovers na Lua

Um grupo de engenheiros da Universidade de Wisconsin-Madison identificou uma limitação nos ensaios terrestres de veículos de exploração espacial. A equipa concluiu que os procedimentos actuais ignoram o efeito da gravidade sobre o solo extraterrestre, podendo levar a estimativas demasiado optimistas do desempenho dos rovers quando aterram na Lua ou em Marte.

Onde está o problema

Tradicionalmente, os protótipos são construídos com um sexto da massa do rover real para simular a gravidade lunar. Esses modelos são depois testados em desertos da Terra, onde se analisam tracção, resistência e capacidade de manobra em areia. O novo estudo demonstra que esta abordagem não considera a influência da gravidade terrestre na compactação do solo.

Na Terra, a gravidade puxa a areia com mais força, tornando-a mais rígida e estável. Essa rigidez confere maior suporte às rodas, reduzindo o risco de afundamento e bloqueio. Na Lua, cujo campo gravitacional é seis vezes mais fraco, o solo permanece fofo e altamente móvel, diminuindo a tracção e aumentando a probabilidade de o veículo ficar preso. A discrepância foi confirmada através de simulações de alta precisão que compararam o comportamento do solo sob diferentes campos gravitacionais.

Metodologia baseada em simulação física

Os investigadores recorreram ao Project Chrono, um motor de simulação de código aberto desenvolvido na mesma universidade, para modelar o rover VIPER, futuro veículo da NASA destinado à exploração polar lunar. O software permite calcular, em detalhe, as interacções entre rodas e solos granulares em gravidades diversas, replicando cenários impossíveis de reproduzir integralmente em laboratório.

Os resultados indicam que os testes convencionais subestimam o esforço necessário para mover o rover em superfícies de baixa coesão. Os gráficos obtidos demonstram um aumento significativo da rotação em vazio das rodas e da força requerida para avançar quando a gravidade é reduzida. Estas conclusões, publicadas no Journal of Field Robotics, sugerem a necessidade de rever os protocolos de ensaio antes do lançamento de missões multimilionárias.

Impacto para futuras missões

A NASA já enfrentou problemas semelhantes: em 2009, o rover Spirit ficou imobilizado em Marte após se enterrar numa área arenosa. Ao incorporar os novos cenários de simulação, as equipas de engenharia poderão antecipar situações críticas e ajustar projectos, pneus e estratégias de condução. O estudo destaca ainda o valor de plataformas de software acessíveis, como o Project Chrono, para a comunidade aeroespacial e outros sectores que lidam com sistemas mecânicos complexos.

Ao integrar o efeito da gravidade sobre o solo — não apenas sobre o veículo —, os especialistas esperam reduzir o risco de falhas de mobilidade que possam comprometer recolhas científicas e prolongar o tempo de contacto das equipas em solo com rovers bloqueados.

Imagem: Alex Terentii via olhardigital.com.br