Do CAD ao espaço - como a ciência moderna molda os foguetes, aeronaves | Tomorrow Talks #9

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No nono episódio do podcast Tomorrow Talks, os apresentadores João Pedro Mendonça e Bruno Betega conduzem uma conversa fascinante e profunda com Pedro Monteleone. Engenheiro mecânico com especialização (Minor) em engenharia aeroespacial pela Universidade da Califórnia em Berkeley (UC Berkeley), Pedro compartilha sua jornada desde as paixões de infância até a aplicação de tecnologias de ponta, como modelagem CAD, impressão 3D e dinâmica de voo.

O episódio é um prato cheio para entusiastas de tecnologia, inovação, aviação e educação, abordando como a ciência não apenas molda o futuro das viagens espaciais, mas também transforma a forma como aprendemos e resolvemos problemas práticos no dia a dia.

1. O Despertar da Curiosidade: Homem de Ferro e Herança Familiar

A trajetória de Pedro na engenharia não começou em salas de aula convencionais, mas sim através da cultura pop e de influências familiares. Ele cita o filme Homem de Ferro (2007) como um marco fundamental. A figura de Tony Stark como um engenheiro mecânico capaz de construir armaduras e solucionar problemas complexos plantou a semente da engenharia em sua mente. Desde criança, ele desenvolveu o hábito clássico dos futuros engenheiros: desmontar eletrodomésticos, rádios e air fryers para entender como funcionavam (e muitas vezes tentar consertá-los).

Além da ficção, a paixão pela aviação corre em seu DNA. Seu avô era piloto e frequentemente o levava ao aeroclube da cidade. Ter a oportunidade de sentar em cockpits, manusear instrumentos de voo, colocar os fones de comunicação e ver os motores funcionando de perto solidificou seu desejo de trabalhar com a indústria aeroespacial.

2. Divulgação Científica e a Busca Precoce por Conhecimento

Entre o oitavo e o nono ano do ensino fundamental, Pedro foi impactado pelo remake da série Cosmos (2014), apresentada por Neil deGrasse Tyson. Inspirado pela forma simples e gráfica com que a série explicava o universo, ele fundou o projeto "Jovens na Ciência". O projeto englobava um site, fórum, página no Facebook, canal no YouTube e um podcast, onde ele chegou a entrevistar pesquisadores como a física Gabriela Bailas, discutindo temas complexos como aceleradores de partículas.

Sua sede de conhecimento era tão grande que, ainda no nono ano, ele buscou cursos de pós-graduação de Stanford sobre mecânica quântica. Fascinado pela natureza probabilística do universo, ele mergulhou em livros universitários e buscou ajuda de professores locais para compreender a matéria e poder traduzi-la para o público de seu projeto de divulgação científica.

Foi nessa época que ele aperfeiçoou seu método de estudo, fortemente baseado na Técnica Feynman. Pedro explica que a melhor forma de consolidar o conhecimento é tentar explicá-lo em voz alta usando termos simples. Se houvesse dificuldade em explicar um conceito, isso indicava uma lacuna no aprendizado. Ele até mesmo gravava seus próprios áudios explicando a matéria para ouvir depois e identificar onde precisava estudar mais.

3. A Jornada para UC Berkeley e Críticas ao Sistema Educacional Brasileiro

Uma parte substancial da conversa foca no modelo educacional. Pedro revela que sempre teve certa aversão ao formato do vestibular brasileiro (como ENEM e FUVEST). Ele critica a crueldade de um sistema que avalia a inteligência e o futuro de um jovem com base no desempenho emocional e mental de uma única prova de quatro horas de duração. Segundo ele, o nervosismo pode facilmente arruinar o futuro de alunos brilhantes.

Isso o motivou a olhar para o exterior, especificamente para o processo de admissão holístico dos Estados Unidos. Ele explica detalhadamente como funciona: as universidades americanas não olham apenas para uma nota. O processo exige exames padronizados de inglês (TOEFL/IELTS) e conhecimentos gerais (SAT ou ACT, sendo o SAT considerado por ele muito mais fácil que os vestibulares brasileiros em termos de complexidade das questões). No entanto, o verdadeiro peso reside nas atividades extracurriculares e no impacto real que o aluno causou em sua comunidade (como o alcance do seu projeto Jovens na Ciência), além das redações (essays) que buscam entender o caráter, os valores e as ambições do candidato como ser humano.

4. Exploração Espacial, Microgravidade e Bioimpressão 3D

Ao abordar a nova corrida espacial (liderada por iniciativas governamentais como a missão Artemis da NASA e empresas como SpaceX), o bate-papo explora como as descobertas feitas no espaço impactam a vida na Terra. Pedro destaca os experimentos com bioimpressão 3D na Estação Espacial Internacional (ISS).

Ele explica que a ausência de gravidade (microgravidade) apresenta um desafio e uma oportunidade. Na Terra, a gravidade ajuda o material impresso a aderir à mesa. No espaço, o ambiente de impressão deve ser perfeitamente controlado. Contudo, pesquisadores estão utilizando a microgravidade para imprimir tecidos orgânicos celulares suspensos em hidrogéis, criando blocos que podem, no futuro, formar órgãos para transplante humano. Além disso, a capacidade de enviar apenas o "arquivo digital" de uma ferramenta da Terra para ser impressa e utilizada instantaneamente pelos astronautas na ISS revoluciona a logística espacial.

5. Orgulho Nacional: A Experiência na Embraer e a Paixão Pela Aviação

Embora tenha se formado no exterior, Pedro realizou um estágio na Embraer, atuando no setor militar com a aeronave cargueira KC-390. Ele descreve a Embraer como um verdadeiro fenômeno global e motivo de extremo orgulho nacional. A empresa brasileira compete de igual para igual (e muitas vezes supera) gigantes como a Lockheed Martin, Boeing e Airbus.

Pedro ressalta a paixão palpável dos engenheiros da Embraer. A eficiência, a segurança absoluta (com casos de aviões comerciais da Embraer que pousaram com segurança mesmo após sofrerem danos extremos em zonas de conflito) e o domínio no mercado de aviação regional nos EUA (onde a frota da Alaska Airlines, por exemplo, é massivamente composta por jatos E2 da Embraer) evidenciam a excelência da engenharia brasileira. Ele relata a emoção inesquecível de ter voado voluntariamente em um dos voos de teste final de certificação de uma aeronave durante seu estágio.

6. A Transição Tecnológica: Do Papel milimetrado ao CAD e Túneis de Vento

Explicando o título do podcast, Pedro detalha a evolução monumental no design de aeronaves e foguetes. Antigamente, projetos inteiros dependiam de lápis, esquadros e cálculos analíticos manuais, propensos a limitações de escala. Com o advento dos softwares de CAD (Computer-Aided Design), Análise de Elementos Finitos (FEA) e Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), os engenheiros passaram a simular estresse mecânico, pontos de fadiga e escoamento de ar em ambientes tridimensionais robustos, elevando a segurança de voo a níveis sem precedentes.

Ele compartilha um experimento prático realizado na faculdade: utilizando o túnel de vento de Berkeley, sua equipe imprimiu e testou diferentes perfis de asa feitos de resina, PLA e um compósito de fibra de carbono. Eles submeteram as peças a ventos de até 60 m/s para medir a sustentação. De forma surpreendente — já que teoricamente o material não deveria afetar a aerodinâmica, apenas a forma, velocidade e densidade do ar —, a asa reforçada com fibra de carbono apresentou uma eficiência de sustentação ligeiramente maior, um resultado empírico valioso obtido graças à integração entre modelagem 3D, manufatura aditiva e testes práticos.

7. Cultura Maker, Projetos Pessoais e Automação

O universo da impressão 3D evoluiu rapidamente. Pedro explica que a adoção dessas máquinas por usuários comuns explodiu com o lançamento de marcas como a Bambu Lab, que automatizaram processos antes frustrantes, como o nivelamento da mesa e calibração de temperatura, tornando a tecnologia "user-friendly".

Utilizando seus conhecimentos, ele fundou o projeto Craft Mania Brasil, onde fabrica capacetes incrivelmente complexos da cultura geek. Ele não apenas imprime modelos do universo de Halo, Star Wars e Marvel, mas os automatiza. Seu capacete "Mark 5" do Homem de Ferro, por exemplo, possui nove servomotores que movem as placas faciais independentemente, luzes de LED nos olhos que reagem ao estado mecânico do capacete, e um microcontrolador ESP32 integrado ao ChatGPT e um clonador de voz, permitindo que ele converse em tempo real com uma inteligência artificial simulando o assistente "Jarvis" dentro do próprio capacete.

Pedro também relata o esforço épico de construir uma armadura completa do Master Chief (do jogo Halo) em tamanho real. O projeto durou dois semestres na faculdade: um focado unicamente na modelagem CAD e impressão em múltiplas máquinas, e outro dedicado ao trabalho manual intensivo de lixamento, preparação e pintura, que acabou sendo transportado de navio dos EUA para o Brasil.

8. Conclusão: A Engenhosidade Brasileira e o Futuro da Educação

O podcast encerra com uma reflexão poderosa sobre o cenário tecnológico no Brasil. Apesar da falta de estrutura e incentivo que afasta muitos talentos, o brasileiro possui um diferencial gigantesco: a criatividade forjada pela necessidade.

Pedro compartilha uma história de sua aula de mecatrônica nos EUA, onde o eixo do motor de seu projeto final entortou na véspera da apresentação, tarde da noite. Sem lojas abertas, ele e seu colega brasileiro compraram uma chave de fenda em uma farmácia, cortaram a ferramenta com uma serra e a utilizaram como um eixo substituto. A famosa "gambiarra" brasileira funcionou perfeitamente, deixando os colegas americanos boquiabertos com a capacidade de improvisação. É essa capacidade de pensar fora da caixa, aliada ao acesso à ciência e a comunicadores que desmistificam o conhecimento (como Sérgio Sacani, Lito do Aviões e Músicas e Iberê Thenório do Manual do Mundo), que tem o poder de despertar a curiosidade das novas gerações e moldar um futuro brilhante para a engenharia e ciência no Brasil.