Pesquisa baseada em relíquias

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Dirigíveis são relíquias da história da aviação. Mais leves que o ar, evocam imagens do Hindenburg em sua glória e destruição e o da Goodyear, o outdoor flutuante. Mas agora engenheiros estão projetando novos e elegantes dirigíveis que poderiam traçar uma rota através do ar gelado da estratosfera, 20.000 quilômetros acima do solo. Estes balões aerodinâmicos poderiam ser equipados com telescópios para investigar galáxias ou coletar dados oceânicos ao longo da costa. "Dirigíveis estratosféricos poderiam nos dar informações sobre as condições espaciais do mesmo modo que uma plataforma espacial, mas sem os mesmos custos", disse Sarah Miller, astrofísica da Universidade da Califórnia.

Dirigíveis de grande altitude estão ainda em seus primórdios. Nenhum nunca voou a 20.000 quilômetros de altitude por mais de oito horas. Ao contrário de balões meteorológicos de voo livre, um dirigível pode ser manobrado ativamente, fornecendo o controle necessário às missões avançadas que utilizam equipamento caro. Mas essa capacidade é comprometida no momento em que a nave começa a perder forma aerodinâmica. O formato de um dirigível desempenha um papel de equilíbrio. Durante o dia, o hélio no interior aquece e se expande; à noite, contrai-se quando a temperatura cai.

"Esse é o verdadeiro desafio técnico", disse Steve Smith, engenheiro aeroespacial que em 2005 projetou um dos primeiros dirigíveis estratosféricos. O problema é que a aeronave deve manter seu formato aerodinâmico ao passar pelas rápidas mudanças de temperatura e pressão entre as camadas da atmosfera. O primeiro dirigível estratosférico bem sucedido de Smith, o Hi-Sentinel 20, utilizou tecido de poliéster branco altamente flexível e resistente. O exército americano encomendou voos de teste do Hi-Sentinel 20 para determinar se dirigíveis poderiam içar satélites de comunicações por sobre território inimigo. Esse veículo provou que um dirigível não tripulado poderia ser dirigido através da estratosfera por uma equipe de engenheiros no chão. Mas o interesse diminuiu com o fim da guerra do Iraque. Em busca de um novo mercado, Smith abordou cientistas com a promessa de uma aeronave de baixo custo que poderia transportar telescópios acima das nuvens.

Isso chamou a atenção de Miller, então uma estudante em Oxford. Sua pesquisa sobre as emissões de hidrogênio em antigas galáxias tinha sido frustrada por falta de instrumentação no espaço, e ela procurava uma maneira mais conveniente de enviar seus experimentos acima das nuvens. Mas os voos de teste de Smith permaneceram na estratosfera apenas por algumas horas, um limite de tempo que tornaria impossível a investigação em longo prazo. E o Hi-Sentinel nunca havia sido testado com equipamentos pesados a bordo. "Eles não estavam em um nível de prontidão tecnológica necessário para que pudéssemos lhes confiar uma grande missão", disse Miller.

Ela e seus colegas recentemente prepararam uma análise no Instituto Keck de Estudos Espaciais, na Califórnia, que mostrou que satélites espaciais convencionais podem custar 100 vezes mais que dirigíveis de baixa altitude (há poucos dirigíveis estratosféricos para uma análise de custo). E ao passo que satélites caem na terra após suas missões sem poder ser reutilizados, os dirigíveis teoricamente poderiam pousar, troca sua carga e subir para mais uma rodada de pesquisa. Durante anos, cientistas meteorológicos usaram dirigíveis de baixa altitude e balões para coletar amostras de gases atmosféricos e ter uma visão global de ecossistemas locais. Mas dirigíveis de grande altitude permitiriam estudar fenômenos como o ciclo do carbono por longos períodos e coletar gases de efeito estufa que contribuem para a mudança climática.

Meteorologistas poderiam controlar dirigíveis por furacões e tempestades tropicais, monitorando condições meteorológicas extremas. Barth Netterfield, astrofísico da Universidade de Toronto, há anos vem lançando telescópios mais leves que o ar sobre a Antártida. Mas disse que os dirigíveis poderiam fornecer a confiabilidade que os cientistas precisam para missões caras e avançadas. "Com o balão de voo livre, você pode ficar preso ao tentar soltar sua carga no oceano", disse Netterfield.