Parece que a Ciência reinventou a roda para a exploração espacial

Ao permitir que rob?s compactos superem obst?culos, a nova roda pode abrir caminho para miss?es mais seguras e flex?veis.

Roda muda de tamanho para chegar onde rovers atuais n?o chegam

Tubos de lava e po?os naturais da Lua chamam aten??o porque funcionam como escudos naturais contra radia??o c?smica e varia??es extremas de temperatura. S?o ambientes promissores para futuras bases humanas. O problema ? chegar at? eles. As entradas costumam ser ?ngremes, inst?veis e cheias de obst?culos que travam rovers convencionais logo no in?cio da descida.

Uma alternativa estudada por engenheiros ? o uso de enxames de rovers pequenos, em vez de um ?nico rob? grande. Se um falhar, os outros seguem operando. O entrave est? no tamanho: rovers compactos usam rodas pequenas, que simplesmente n?o conseguem vencer declives acentuados ou degraus naturais presentes nesses terrenos lunares.

Criar uma roda que possa variar de di?metro parece a solu??o ?bvia, mas isso sempre esbarrou em limita??es pr?ticas. Na Lua, o ambiente ? hostil: o v?cuo, a poeira extremamente abrasiva e o risco de soldagem a frio (quando partes met?licas grudam entre si) tornam articula??es, dobradi?as e juntas mec?nicas um ponto fraco cr?tico.

Foi para contornar esse cen?rio que a equipe da KAIST e do UEL prop?s uma abordagem diferente. Em vez de mecanismos tradicionais, eles apostaram numa roda sem ar e sem juntas, capaz de se transformar usando a flexibilidade de sua estrutura. Assim, o rover pode viajar compacto e s? "crescer" quando o terreno exigir.

Estrutura flex?vel, sem dobradi?as, pensada para sobreviver ao ambiente lunar

O segredo da roda est? na sua arquitetura. Inspirada em princ?pios do origami e na chamada ponte de Leonardo da Vinci, a estrutura usa tiras met?licas el?sticas organizadas num padr?o helicoidal. Essas tiras se sustentam mutuamente, sem necessidade de parafusos, dobradi?as ou adesivos (justamente os elementos mais vulner?veis no ambiente lunar).

Na pr?tica, a roda consegue se expandir de cerca de 230 mil?metros para quase 500 mil?metros de di?metro. Essa mudan?a acontece por deforma??o cont?nua da estrutura, n?o por partes que giram ou se articulam. O resultado ? uma roda que exige pouca energia para ser compactada, mas resiste bem a cargas verticais e impactos durante o deslocamento.

Os pesquisadores testaram o sistema em solo lunar simulado, acoplando as rodas a um rover experimental. Elas demonstraram boa tra??o em superf?cies soltas, venceram obst?culos com inclina??o de at? 34 graus e absorveram impactos severos sem perda de integridade estrutural. Em ensaios mais extremos, a roda resistiu a quedas equivalentes a uma descida de 100 metros na gravidade lunar.

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Segundo a equipe, a robustez tamb?m vem do cuidado com os materiais. Foram usados a?os el?sticos tratados termicamente, semelhantes aos encontrados em trenas met?licas, al?m de valida??es com modelos t?rmicos pensados para suportar varia??es de at? 300 °C entre o dia e a noite na Lua.?

Para os pesquisadores, a tecnologia j? se mostra pr?tica e confi?vel para futuras miss?es, ainda que desafios como energia e comunica??o continuem no radar.

A pesquisa foi publicada nesta semana, na edi??o de dezembro da revista cient?fica Science Robotics.

(Essa mat?ria usou informa??es de New Atlas e KAIST.)