Sistema Self-Aligned Focusing Schlieren (SAFS) utiliza luz polarizada e cristais especiais para registrar o comportamento do ar ao redor de foguetes e aviões
Câmera da NASA – Uma câmera capaz de registrar em alta velocidade o deslocamento do ar e as ondas de choque que se formam ao redor de aviões e foguetes está ajudando cientistas a observar fenômenos antes invisíveis. A tecnologia transforma essas variações do ar em imagens claras usando a polarização da luz. O equipamento, chamado Self-Aligned Focusing Schlieren (SAFS), foi reconhecido pela NASA como a Invenção Governamental do Ano em 2025.
O novo sistema substitui uma metodologia de visualização de fluxo que permaneceu praticamente inalterada por cerca de 80 anos. O método tradicional exigia configurações manuais extremamente delicadas dentro de túneis de vento, o que demandava tempo e grande precisão.
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Com a adoção de um conjunto óptico compacto e mais barato, o SAFS reduziu drasticamente o processo de preparação dos experimentos: o que antes podia levar semanas agora pode ser configurado em apenas alguns minutos. Além disso, diminui o tempo em que instalações de pesquisa ficam paradas durante ajustes técnicos.
Luz polarizada revela o comportamento do ar
A tecnologia foi criada pelos engenheiros Brett Bathel e Joshua Weisberger, no Centro de Pesquisa Langley da NASA. Um dos principais avanços do sistema é a capacidade de eliminar interferências visuais que antes atrapalhavam as imagens, como turbulências naturais fora da região analisada.
Com isso, a câmera concentra sua observação nas mudanças de densidade do ar próximas ao objeto estudado, permitindo que pesquisadores identifiquem com precisão como o fluxo de ar se comporta em condições extremas de voo.
O funcionamento ocorre dentro de um módulo acoplado à câmera que contém cristais birrefringentes. Esses cristais dividem a luz em duas imagens quase idênticas que, ao atravessarem um filtro polarizador — semelhante ao usado em óculos de sol — interagem entre si. Esse processo faz com que ondas de choque apareçam como áreas de luz e sombra registradas pelo sensor.
Sistema mais simples e resistente a vibrações
Diferentemente do método tradicional, que exigia alinhar com extrema precisão grades de luz posicionadas em lados opostos do objeto analisado — algo comparável a alinhar duas janelas em extremidades diferentes de uma sala —, o SAFS precisa de acesso apenas a um lado da estrutura.
Essa configuração também torna o sistema menos sensível a vibrações. Assim, fatores simples como o deslocamento de técnicos no laboratório ou pequenas oscilações no prédio deixam de interferir na calibração dos equipamentos.
Antes da chegada dessa inovação, a agência espacial utilizava a técnica Schlieren, desenvolvida originalmente no século XIX. O método foi criado pelo inventor August Toepler, que empregava lâminas de barbear posicionadas com precisão milimétrica para bloquear parte da luz e criar contraste nas regiões onde o ar mudava de densidade devido ao calor ou à velocidade.
Tecnologia já chegou ao mercado
O sistema SAFS já ultrapassou os limites dos laboratórios da NASA. Atualmente, mais de 50 instituições em oito países utilizam a tecnologia, incluindo universidades e empresas que já oferecem versões comerciais do equipamento, de acordo com a própria agência.
Na prática, o sistema auxilia pesquisadores a prever o desempenho de aeronaves durante pousos e decolagens e também a examinar estruturas complexas no jato de exaustão de foguetes, como o Space Launch System (SLS).
“O que torna essa descoberta tão fascinante é o efeito cascata”, disse Brett Bathel, da NASA. “Quando os pesquisadores conseguem ver e entender o movimento do ar de maneiras que antes eram difíceis de alcançar, isso leva a projetos de aeronaves melhores e voos mais seguros para todos.”
Além de receber o principal reconhecimento da agência espacial, a inovação também foi destaque no R&D 100 Awards de 2025, premiação internacional concedida por especialistas da área de pesquisa e desenvolvimento.
(Com informações de Olhar Digital)
(Foto: Reprodução/Freepik/wasanchy)
