Uma câmera capaz de capturar o movimento do ar e ondas de choque em alta velocidade ao redor de foguetes e aviões, transformando o “invisível” em imagens nítidas por meio da polarização da luz. É assim que funciona o sistema Self-Aligned Focusing Schlieren (SAFS), premiado pela NASA como a Invenção Governamental do Ano em 2025.

O sistema substitui uma técnica de visualização de fluxo utilizada há 80 anos. Ela dependia de ajustes manuais extremamente complexos e sensíveis em túneis de vento. Ao trocar o antigo aparato mecânico por um sistema óptico compacto e de baixo custo, a inovação reduziu o tempo de montagem de semanas para poucos minutos. E eliminou longos períodos de inatividade em instalações de pesquisa.

Tecnologia SAFS, premiada pela NASA, usa luz polarizada e cristais especiais para simplificar fotografia de fluxos de ar

Criada pelos engenheiros Brett Bathel e Joshua Weisberger no Centro de Pesquisa Langley, a ferramenta elimina distrações visuais que antes poluíam as imagens, como as turbulências naturais que ocorrem fora da área de interesse do teste. 

O sistema foca exclusivamente nas mudanças de densidade do ar próximas ao objeto. Isso permite que os cientistas vejam com precisão como o vento se comporta sob condições extremas de voo.

A “mágica” ocorre dentro de um módulo acoplado à câmera, equipado com cristais birrefringentes. Esses componentes dividem a luz em duas imagens quase idênticas que, ao passarem por um filtro polarizador (tecnologia semelhante à usada em óculos de sol), interagem entre si para revelar ondas de choque como manchas de luz e sombra no sensor.

Diferente do método tradicional, que exigia alinhar perfeitamente grades de luz em ambos os lados do objeto, como se fosse necessário alinhar duas janelas em lados opostos de uma sala, o SAFS requer acesso a apenas um lado. 

Essa configuração o torna imune a vibrações. E impede que o simples caminhar de um técnico ou o tremor do prédio obriguem os pesquisadores a reiniciar todo o processo de calibragem.

Antes dessa revolução, a agência dependia da técnica Schlieren (termo alemão para “estrias”), concebida originalmente no século 19. O inventor August Toepler usava lâminas de barbear milimetricamente posicionadas para bloquear parte da luz e criar contraste visual nas áreas onde o ar sofria variações de densidade por calor ou velocidade.

Atualmente, o sistema SAFS saiu dos laboratórios da NASA. A inovação já é utilizada por mais de 50 instituições em oito países, incluindo universidades e empresas que já comercializam versões do produto, segundo a NASA.

Na prática, a ferramenta ajuda a prever o desempenho de pouso e decolagem de novas aeronaves. E a analisar estruturas complexas na 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 do reconhecimento máximo da agência espacial, o projeto foi destaque no R&D 100 Awards de 2025, prêmio internacional concedido por especialistas globais.

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