Ciência

Acima do céu: aviões espiões a serviço da ciência

Os antigos aviões espiões U-2 foram convocados para trabalhar a serviço da ciência e se transformaram nos ER-2, que pesquisam a Terra voando acima da atmosfera.

Por Da Redação SEGUIR SEGUINDO
Atualizado em 31 out 2016, 18h51 - Publicado em 31 mar 1994, 22h00

Brigando com um zíper, o técnico Walt Prouty luta para fechar a roupa pressurizada do piloto Ron Williams. “O material aqui não é mais como antigamente”, murmura Prouty. Williams, com cabelos prateados e um pouco gordinho, apenas resmunga. Prouty não dá atenção e coloca os grossos óculos na ponta do nariz do piloto, encaixando-o dentro do capacete ao estilo roupa espacial. Prouty fecha o capacete e Williams está pronto para o trabalho. Dentro da roupa vedada, ele respirará oxigênio puro vindo de uma unidade do tamanho de uma maleta, que carregará nos próximos 45 minutos.

Aos 58 anos, Ron Williams pode estar um pouco passado para um aviador de primeira, mas ele e outros cinco pilotos espiões aposentados da Força Aérea ainda voam muito alto. Williams e quatro pilotos da Lockheed, junto com um piloto da NASA, operam uma frota de três derivados civis do lendário U-2. A versão da agência espacial é chamada de ER-2 (de Earth Resources, ou recursos terrestres). Além dos cabos elétricos e da pintura — a NASA prefere um ofuscante branco em vez do sombrio preto original —, a única diferença importante entre o U-2 e o ER-2 é sua carga. Os três ER-2, baseados no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Mountain View, Califórnia, levam só instrumentos científicos, e nenhum é secreto.

“Não há equipamento espião nestas aeronaves”, diz Andy Roberts, o engenheiro-chefe da NASA para os ER-2, fazendo questão de enfatizar esse ponto. “Nós viajamos por todo o mundo com eles”, diz. “Levamos políticos e militares para passear. Depois eles nos chamam de lado e perguntam, ‘para que vocês estão realmente usando isto?’ As pessoas são tão paranóicas sobre coleta de informações secretas que precisamos afirmar que nossas aeronaves não têm nada a esconder.” A NASA até se recusou a adotar o GPS militar, padrão no TR-1 da Força Aérea (e derivado do U-2), para evitar que as pessoas tirassem conclusões erradas.

Nas palavras da NASA, o avião é uma “plataforma multissensorial de alta altitude”. As propostas de missão de pesquisa são avaliadas por um comitê da agência composto de cientistas e diretores. Depois do processo de seleção, cientistas de dúzias de universidades e agências governamentais esperam na fila para enviar seus sensores experimentais para cima — bem lá em cima. A altitude normal de cruzeiro de um ER-2 é 19 quilômetros acima do nível do mar, mais que o dobro da altitude do Monte Everest.

“O ER-2 opera acima de 95% da atmosfera e virtualmente acima de todo o vapor de água e partículas”, diz John Arvesen, chefe da seção de alta altitude da NASA. “Para um sensor apontado para baixo em direção à Terra, a aeronave poderia muito bem estar no espaço.” Cientistas que projetam experimentos de sensoriamento remoto podem testá-los no ER-2, em vez de esperar anos por um foguete. “Gostamos de pensar nestas aeronaves como trampolins para o espaço”, diz Arvesen.

Com os sensores transportados pelo ar, os ER-2 da NASA têm controlado a cobertura de neve nas Montanhas Rochosas, danos a corais nas ilhas da Flórida (as chamadas keys), e a explosão de algas em vários reservatórios de água. Muito acima do desastroso incêndio em Oakland, Califórnia, em outubro de 1991, os sensores infravermelhos a bordo do ER-2 ajudaram os bombeiros em terra, localizando através da fumaça focos de fogo escondidos. Nem todos os sensores a bordo dos ER-2 da NASA, porém, olham para objetos no chão. Alguns são desenhados para extrair dados da atmosfera em torno do avião. A mais forte evidência de que o buraco na camada de ozônio da Terra está em expansão veio de uma amostra de ar coletada pelo ER-2, que começou a voar sobre regiões polares em 1987.

Um avião capaz de voar a 19 000 metros por nove horas sem reabastecimento não é um jato comum. Dentro dos hangares em Ames, os ER-2 parecem aviões de elite — e são. O nariz ressalta bem em frente do delicado trem de pouso, dando ao avião um olhar inquisitivo, ansioso. A estreita fuselagem, disfarçando um motor a jato tão poderoso quanto o de um F-16, estende-se diretamente para trás como um míssil. A mais impressionante característica do ER-2, no entanto, são suas asas — majestosas, com 31 metros de ponta a ponta, mais de três vezes a envergadura de um F-16.

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Antes do amanhecer, num dia de inverno, as pessoas se apressam em volta do hangar, preparando o NASA 709 para um vôo teste de duas horas, em preparação para a missão com um nome que somente um engenheiro poderia gostar: Tropical Ocean/Global Atmosphere — Coupled Ocean Atmosphere Response Experiment (Oceano Tropical/ Atmosfera Global — Experimento de Resposta Conjunta de Oceano e Atmosfera), ou TOGA COARE. De uma base na Austrália, o avião ajudará a explorar os efeitos climáticos de uma misteriosa região de água quente no Oceano Pacífico a nordeste de Papua-Nova Guiné. Esta “piscina quente”, acredita-se, interfere em muitos dos padrões climáticos do mundo. Aparelhos para estudar o comportamento da atmosfera sobre a piscina quente tomam cada centímetro cúbico do es-paço dentro do avião.

A parte traseira de um enorme compartimento sob uma asa foi retirada, e um cientista especializado em atmosfera derrama nitrogênio líquido fumegante dentro do que parece um bagageiro de carro, mas na verdade é um sensor infravermelho. Enquanto isso, dois especialistas em relâmpagos, entretidos numa conversa, passeiam atrás da asa de estibordo. De repente, a ponta de uma protuberância preta e na forma de um torpedo dá meia-volta e pára. Os espantados cientistas emudecem e observam. “Não toquem”, grita um terceiro cientista, correndo. O torpedo em movimento é na verdade um radiômetro, explica ele, e o domo cor de laranja sobre seu sensor, feito de cristal solúvel em água, custa 2 500 dólares. Mesmo o óleo da ponta de um dedo deixaria marcas. “É também levemente venenoso”, acrescenta. Os outros dois cientistas saem de perto.

Enquanto a carga útil é freqüentemente a última palavra em sofisticação, a plataforma que a carrega é simples ao extremo. “Entre toda esta tecnologia, nós temos um ventilador doméstico e um desembaçador manual”, diz Willie Horton, um genial ex-piloto e diretor da Lockheed. Os pilotos usam o desembaçador, um bastão enrolado com feltro, para limpar o vapor que se condensa na parte de dentro da capota durante a descida. De um lado do hangar repousa um cone de nariz, preto como o carro do Batman, refugo da Força Aérea. A parte de baixo está amassada, resultado de um pouso mal-sucedido, mas como ninguém mais fabrica cones de nariz do U-2, os técnicos da Lockheed que trabalham para a NASA planejam consertá-lo e pintá-lo de branco.

Pousar um U-2 é um procedimento notoriamente complicado. “É como pousar um monociclo a 100 quilômetros por hora”, diz Horton. O U-2 é freqüentemente descrito como um planador com uma turbina, e, como num planador, o piloto tem que mantê-lo voando mesmo depois de tocar o chão. “Se você pousá-lo num vento lateral”, diz Horton, “você fica vibrando o leme para a frente e para trás assim, e empurrando seus braços para a frente e para trás.” Na demonstração, ele parece um peão de rodeio sobre um touro. E, quando se puxa demais o nariz para cima no pouso, o piloto se vê de volta ao ar. “Aí, uma mínima inclinação lateral e você coloca a asa no chão e capota.”

“A parte divertida é a decolagem e o pouso”, diz o piloto da Lockheed, Bill Collette. “Quanto menor o tempo entre eles, mais eu gosto.” Assim que o piloto atinge 19 000 metros, ele acha que voar é rotina, até tedioso. Mas o piloto tem que estar sempre vigilante, pelo fato de a maioria dos controles serem manuais e o intervalo entre voar muito lento e muito rápido ser apenas de 7 nós (13 quilômetros por hora).

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Isso acontece porque se um avião subsônico — caso do ER-2 — voa perto demais da barreira do som, sua asa é golpeada pela turbulência causada pela formação de uma onda de choque. Se voa lento demais, sua asa não pode produzir sustentação, e ele estola (perde sustentação e cai). À medida que o ER-2 sobe, no entanto, alcança uma altitude onde a velocidade de estol e a velocidade do som são quase iguais, deixando aos pilotos uma margem muito pequena de variação de velocidade para evitar tanto o estol quanto o golpe do vôo supersônico.

“Muitas pessoas pensam que nós atingimos a altitude, desligamos o motor e planamos por horas e horas”, diz Jim Barrilleaux, o único piloto de ER-2 empregado pela NASA, “mas ele é ainda um grande avião a jato.” De qualquer forma, o avião não é um monte de chumbo. Se seu único motor falhar na altitude, ele pode planar por mais de uma hora e percorrer mais de 200 milhas.

Antes de se vestir para o último dos vôos de teste do TOGA COARE, Bill Colette tem um encontro final com os cientistas cujos instrumentos ele vai carregar. Um dos principais objetivos do programa é estudar tempestades tropicais, que afetam a maneira como a atmosfera global circula. Até agora, tempestades sobre remotos oceanos tropicais têm sido pouco medidas, exceto por sensores relativamente grosseiros de satélites meteorológicos. Vários instrumentos do TOGA COARE farão estas medidas com muito mais detalhe, mas eles vão trabalhar indiretamente, medindo radiação de calor da superfície da Terra diretamente abaixo do avião. O objetivo não é registrar o calor da Terra, mas usar o calor como um indicador de chuva. A chuva absorve radiação infravermelha; portanto, flutuações na quantidade de radiação que alcança o instrumento podem ser um bom indicador de tempestades. No futuro, satélites meteorológicos poderão monitorar tempestades tropicais por todo o mundo com instrumentos similares. Por ora, os pesquisadores precisam ajustar seus instrumentos verificando a marca da radiação de diferentes tipos de clima sobre diferentes tipos de fundo.

Uma hora antes da decolagem, Colette se veste com a ajuda de Walt Prouty e começa a respirar oxigênio. No cockpit de baixa pressão do ER-2, o nitrogênio dissolvido no sangue de um piloto começaria a borbulhar; seu sangue iria, de fato, começar a ferver. Respirar oxigênio puro ajuda a expurgar o nitrogênio indesejado. Num ambiente onde a pressão atmosférica é um quinto da normal, todos os gases no corpo se expandem. Compreensivelmente, os pilotos de ER-2 nunca comem feijão do-ze horas antes do vôo.

Depois de alguns minutos, Collette sai andando orgulhosamente do prédio para o carro do piloto, tinindo em passos largos e tortos. O cordão umbilical de sua roupa pressurizada está ligado a uma unidade de oxigênio que chia e solta vapor. No caminho para o avião, Collette deita-se no encosto do carro. Tantos tubos, válvulas e fios saem da sua roupa, que ele parece um paciente de unidade de terapia intensiva.

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De certo modo, a imagem é adequada. Preparar um ER-2 para voar exige muito apoio: não apenas oxigênio e uma roupa pressurizada para o piloto, mas uma tripulação de terra de pelo menos nove pessoas, combustível especial para jatos, e uma longa pista de decolagem. “É uma tremenda operação colocar uma coisa destas no ar”, diz Andy Roberts, que, como seus colegas, usa o termo “lançamento” para designar decolagem. “Não é tão difícil quanto um lançamento de ônibus espacial, mas certamente não é tão simples quanto colocar um Boeing 747 no ar.”

Finalmente, com o piloto espremido dentro do cockpit, o avião se dirige lentamente ao taxiamento. O motor está guinchando e o ar está impregnado de cheiro de querosene. Uma multidão de cientistas do TOGA COARE se amontoou ao lado de uma cerca para assistir, apontando câmeras como turistas excitados. Finalmente, Collette mexe os flaps das asas, desliza o visor solar para a posição sobre a cabeça, e move a alavanca de força do motor. O avião lança-se para a frente. Depois de algumas centenas de metros, as asas carregadas de combustível finalmente começam a se flexionar. Um par de rodas estabilizadoras chamadas pogos despencam da parte de baixo das asas e caem estrepitosamente no chão. A equipe corre pela pista para recuperá-las. Uma única coluna de fumaça preta faz uma trilha atrás do avião à medida que ele perfura a neblina. Em alguns segundos, está fora do alcance da vista.

Quando Collette alcança Oakland, 38 quilômetros através da baía, ele já está a 10 000 metros e subindo rápido. Vinte e oito minutos depois do lançamento, Collette diz pelo rádio que ele está em altitude. Os cientistas se afastaram, conversando e fazendo piadas nervosamente enquanto esperam a volta do 709, ansiosos como crianças de 4 anos na noite de Natal.

Noventa minutos depois, o 709 aparece de dentro da neblina a sudoeste. Collette faz um pouso como manda o figurino — ele segura o ER-2 alguns metros acima da pista à medida que desacelera, antes de permitir que o trem de pouso principal toque o chão. Assim que ele pára, desliga e abre a capota, os pesquisadores aglomeram-se em volta do avião como uma equipe de Fórmula 1 quando o carro volta ao boxe. Rapidamente, eles desparafusam comportas e arrancam caixas de dados.

Todos os instrumentos a bordo, exceto um, logo provam ter passado esse vôo de teste final. A exceção é um enorme e complicado sensor de radar Doppler, que ocupa a maior parte do nariz alongado do avião. Sua equipe terá que esperar por outro Natal.

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Guerreiros do ar

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Vôo sem venenos

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Supercargueiros do ar

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Os dias dos caças

(SUPER número 10, ano 6)

Medo de avião

(SUPER número 12, ano 10)

O espião da Guerra Fria

O avião tem sido chamado de a Mulher Dragão, o Anjo e, nos círculos secretos, simplesmente o Artigo. Por solicitação da Força Aérea e da CIA, o famoso escritório de projetos Lockheed Skunkworks desenvolveu e construiu o U-2, que voou pela primeira vez em agosto de 1955. Com câmeras nas suas barrigas, os primeiros U-2 eram pilotados por civis empregados pela CIA. Em 1º. de maio de 1960, um míssil soviético derrubou um U-2 pilotado por Francis Gary Powers, constrangendo o presidente Dwight D. Eisenhower e dando aos soviéticos uma razão para cancelar um encontro de cúpula.

Hoje, com o trabalho de espionagem feito por satélites, a Força Aérea ainda opera o TR-1, uma versão de reconhecimento tático, para coletar imagens de radar e informações secretas por meio eletrônico. No começo dos anos 80, a NASA começou a operar o ER-2, uma versão especial projetada para pesquisa em ciências atmosféricas. Propulsionado por uma turbina Pratt & Whitney J75-P-13 e carregando mais de uma tonelada de instrumentos numa fuselagem que pesa menos de 8 100 quilos, o ER-2 pode alcançar 23 quilômetros de altitude.

Com olhos voltados para o ar e para o chão

Embora os U-2 fossem mais conhecidos por suas fotos aéreas, a versão da NASA usa mais do que lentes para ver o que está no solo. Uma missão chamada AVIRIS (de Airborne Visible/Infra-red Imaging Spectrometer, ou espectrômetro aéreo de imagens visíveis e infravermelhas) recentemente acabou de mapear completamente a costa leste dos Estados Unidos. O ER-2 carregou um scanner, instrumento que executava uma varredura para a frente e para trás doze vezes por segundo. Assim, gravou imagens equivalentes a 10 quilômetros no chão. Ele usava vários detectores, cada um sensível a uma diferente banda do espectro (ou cor) do Sol refletido pelas formações no solo — rochas, água, neve, vegetação. Cada imagem era feita de 224 bandas do espectro visíveis e infravermelhas.

Os pesquisadores podem combinar ou subtrair diferentes bandas para revelar os aspectos que lhes interessam. Por exemplo, quando as plantas crescem em solo rico em cobre, sua folhagem emite uma marca distinta enquanto reflete a luz do sol. Uma empresa de mineração poderia descobrir bons lugares para realizar escavações procurando no mapa aquelas marcas.

Um outro instrumento chamado LASE não olha lá de cima para o chão, mas para vapor no ar. Ele dispara um pulso de raio laser de 20 megawatts diretamente para baixo. A energia é seletivamente absorvida pelo vapor de água no caminho do raio. Quase imediatamente, o LASE dispara um segundo pulso de uma “cor” levemente diferente. Este raio passa através de todo vapor de água. Um telescópio a bordo detecta então a radiação refletida, que indica quanta água está presente na estreita coluna de ar. O aparelho, destinado para futuramente ficar em órbita terrestre, deverá fornecer novos e ricos detalhes sobre o tempo e o clima, incluindo pistas sobre possíveis mecanismos responsáveis pelo aquecimento global.