Os drones aéreos invadiram quase todos os aspectos do mundo moderno, desde a cobertura fotográfica e de notícias de televisão até o monitoramento ambiental e a arqueologia.
E muitos dos conceitos desenvolvidos para drones aéreos estão sendo adotados e adaptados para funcionar em um ambiente muito diferente – subaquático.
Aqui está uma olhada em 23 das muitas maneiras como os drones estão sendo usados sob as ondas, por cientistas oceanográficos, arqueólogos, militares, mergulhadores comerciais, fotógrafos e exploradores submarinos.
Pesquisa de Naufrágios
Conceitos desenvolvidos em drones aéreos, como maiores níveis de autonomia, estão encontrando uma nova expressão debaixo d’água. Autonomia – a habilidade de agir sem controle direto & mash; torna um drone mais parecido com um verdadeiro robô e menos como um dispositivo controlado remotamente.
Embora não tenham autonomia completa, os veículos subaquáticos operados remotamente muito avançados, conhecidos como ROVs, tornaram-se o esteio das operações subaquáticas científicas e comerciais, desde projetos de perfuração de petróleo submarinos até pesquisas científicas nos ambientes mais extremos do oceano.
As equipes de ROV mais célebres são Argo, ANGUS e Jason Junior (mostrado aqui), que foram usados pelo navio de pesquisa americano Knorr para descobrir o naufrágio do Titanic em 1985 – depois de terem completado uma missão ultrassecreta para inspecionar os restos de um perdeu o submarino nuclear da Marinha dos EUA, o USS Scorpion.
ROVs de robôs
O derramamento de óleo da Deepwater Horizon em 2010 resultou na reunião da maior armada subaquática robótica do mundo, enquanto cerca de uma dúzia de grandes ROVs de “classe de trabalho” lutavam por meses para conter o jorro de óleo de uma cabeça de poço quebrada no fundo do mar abaixo de 5.100 pés (1.600 metros) de água.
Entre as lições aprendidas: tornar os ROVs mais autônomos, mesmo que permaneçam presos por um cabo umbilical a uma nave de controle na superfície. ROVs avançados – como o Schilling UWD mostrado aqui acima de uma piscina de teste – já usam medidores de pressão, bússolas e sonar doppler para se manterem orientados; automatizar ainda mais os ROVs poderia ajudar a refinar sua consciência do que os rodeia, um recurso que pode ter sido útil para navegar em cabos e mover equipamentos no Golfo.
Diving Buddy
Graças à miniaturização, você não precisa de um navio de apoio para operar um ROV. A condutividade elétrica da água salgada torna a comunicação de rádio muito difícil debaixo d’água, então os ROVs são conectados diretamente a um operador por longos cabos umbilicais para realizar tarefas especializadas, como inspeções subaquáticas.
Um exemplo comercial é o drone Deep Trekker mostrado aqui, que é controlado por um fone de vídeo-link que pode ser operado da superfície ou por um mergulhador na água. Quando equipado com um sistema de sonar multifeixe que pode “ver” em águas escuras ou turvas, o drone foi usado por mergulhadores para procurar naufrágios no Lago Huron e para explorar os destroços protegidos do USS Arizona em Pearl Harbor, no Havaí .
Submarino Amarelo
Drones subaquáticos totalmente autônomos oferecem vantagens que já estão sendo utilizadas pela indústria de petróleo e gás. O submarino Drone Marlin amarelo da Lockheed Martin tem sido usado para inspecionar plataformas offshore e dutos subaquáticos, um setor que custa até US $ 1 bilhão por ano no Golfo do México.
O Marlin pode operar em profundidades de até 1.000 pés (300 m) e continuar por até 16 horas. Uma versão atualizada do drone, o Marlin Mk2 mostrado aqui, apresentado em uma demonstração de tecnologia da Marinha dos EUA que incluiu o lançamento de um drone aéreo Lockheed Martin Vector Hawk.
Deep Divers
Drones subaquáticos têm sido usados para explorar as profundezas mais extremas dos oceanos do mundo. O Nereus era um híbrido de drone autônomo e ROV de controle remoto construído pela Woods Hole Oceanographic Institution para explorar Challenger Deep na Fossa das Marianas perto de Guam, o ponto mais profundo pesquisado dos oceanos do mundo, a uma profundidade de 35.768 pés (10.902 m )
O Nereus atingiu o fundo do Challenger Deep em maio de 2009, mas o navio foi perdido em 2014 enquanto explorava a fossa Kermadec perto da Nova Zelândia, a uma profundidade de 32.500 pés (9.900 metros), quando implodiu devido a altas pressões de até 16.000 libras por polegada quadrada (psi).
Planadores de ondas
Os drones mais viajados no planeta são Wave Gliders, desenvolvidos pela empresa de tecnologia da Califórnia Liquid Robotics, que cobriu mais de 1,4 milhão de milhas de oceano até agora. Cada drone consiste em um “flutuador” do tamanho de uma prancha de surfe e um “submarino” em forma de asa que fica suspenso até 26 pés (8 metros) sob a água. Os drones usam o movimento das ondas e a energia solar para viajar milhares de quilômetros no mar sem combustível, com aplicações em monitoramento ambiental, defesa e vigilância marítima, e operações offshore de petróleo e gás.
Ocean Gliders
Planadores oceânicos autônomos ou submarinos, como o planador Slocum mostrado aqui, podem converter pequenas mudanças na flutuabilidade em movimento para a frente. Eles são amplamente usados para pesquisas científicas no mar, como amostragem remota de água, monitoramento ambiental ou vigilância acústica ao longo de meses e milhares de quilômetros de oceano.
Em 2016, planadores oceânicos equipados com microfones gravaram o misterioso “Western Pacific Biotwang”, que os pesquisadores acreditam ser o chamado nunca ouvido antes de uma baleia minke.
Mapeamento Subaquático
Os especialistas prevêem uma frota de robôs subaquáticos mapeando o fundo dos oceanos, lagos e rios – da mesma forma que o Google mapeou as ruas.
Drones subaquáticos já foram usados para mapear locais subaquáticos importantes. Em 2015, o Sirius AUV, mostrado aqui, foi usado para mapear o Mecanismo de Antikythera foram encontrados, junto com outros tesouros.
Voar e mergulhar
Um drone que pode voar e mergulhar pode parecer um truque legal no início, mas existem inúmeras aplicações para um talento único. O drone ‘Naviator’ está sendo desenvolvido por uma equipe da Rutgers University School of Engineering, que o vê sendo usado para inspecionar pontes acima e abaixo da água, para operações de busca e resgate, e para avaliação de incidentes ambientais marítimos, como derramamentos de óleo ou florescimento de algas.
Um drone voe e mergulhe também pode ser usado para pesquisas em espécies selvagens, como as baleias que passam o tempo acima e abaixo das ondas.
Drone do Mar da China Meridional
Em dezembro de 2016, um navio de guerra chinês apreendeu um drone autônomo subaquático implantado por um navio de pesquisa oceanográfica da Marinha dos EUA, o USS Bowditch, na contestada região do Mar do Sul da China.
De acordo com as notícias, a tripulação do Bowditch estava prestes a recuperar o drone após sua missão, quando ele foi pego por um navio de guerra chinês que devolveu o drone à Marinha dos Estados Unidos alguns dias depois.
Guerreiros subaquáticos
Em setembro deste ano, a Marinha dos Estados Unidos criou sua primeira unidade de drones subaquáticos dedicada: Unmanned Undersea Vehicle Squadron One, ou UUVRON 1, para abreviar. A Marinha dos Estados Unidos vê drones subaquáticos eventualmente sendo usados em “todos os tipos” de operações navais, desde a caça e vigilância de minas à assistência humanitária e pesquisa científica.
Esta imagem mostra empreiteiros civis da Marinha dos EUA protegendo um veículo subaquático Kingfish, que pode usar o sonar de varredura lateral para procurar e investigar suspeitas de minas navais e outros objetos de interesse flutuando ou no fundo do mar.
Drone Naval Experimental
O Naval Undersea Warfare Center (NUWC) da Marinha dos EUA desenvolveu seu veículo subaquático não tripulado Manta como uma base de teste modular para tecnologias autônomas de drones subaquáticos.
O Manta UUV tem mais de 30 pés de comprimento e carrega uma carga útil de até cinco toneladas, que pode incluir drones subaquáticos menores adicionais, para os quais atua como uma nave-mãe, e armas de torpedo.
Mantabot
A Marinha dos Estados Unidos também está financiando pesquisas sobre conceitos avançados de drones subaquáticos, como o “Mantabot” de natação desenvolvido na Universidade da Virgínia, que usa nadadeiras de silicone para nadar baseadas diretamente na raia-nariz-de-vaca, uma espécie relacionada às mantas.
A forma aerodinâmica e a técnica de natação permitem que o drone se mova rápida e silenciosamente pela água usando relativamente pouca energia – um recurso útil para drones subaquáticos que os deixaria ficar no mar por longos períodos sem recarga.
Enxames de drones navais
Um recente relatório informativo para o Parlamento do Reino Unido, enquanto este considerava a possibilidade de modernizar ou descartar seus submarinos de mísseis nucleares Trident, advertiu que os avanços na tecnologia de drones podem em breve tornar a guerra submarina obsoleta.
O relatório advertiu que enxames de robôs sub-caçadores baratos podem cobrir os oceanos com sensores acústicos e outros que podem anular a capacidade de um submarino de viajar sem ser detectado debaixo d’água.
A Marinha dos Estados Unidos também fez experiências com barcos autônomos para proteger os navios dos Estados Unidos e atacar os navios inimigos.
Science Swarm
As marinhas do mundo não são as únicas interessadas em enxames de drones subaquáticos – os cientistas também estão. Pesquisadores da Universidade de Ganz, na Áustria, desenvolveram o enxame CoCoRo de mais de 40 bots subaquáticos para pesquisar como eles podem agir juntos para realizar várias tarefas subaquáticas.
Os drones autônomos no enxame CoCoRo vêm em três tipos diferentes, dependendo de sua função, e usam flashes de luz para se comunicar.
Enxames de mapeamento de plâncton
Os cientistas também usaram enxames de drones subaquáticos para investigar eventos ambientais como o acasalamento de plâncton.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia-San Diego construíram um enxame de 16 drones subaquáticos autônomos e os jogaram na costa.
Os drones foram instruídos a permanecer a uma profundidade de 33 pés, e à deriva e mapear as “ondas internas” que permitem às espécies de plâncton se acasalar.
Redes de sensores flutuantes
A Hydroswarm, empresa iniciante de tecnologia, quer construir milhares de drones subaquáticos em forma de abóbora para mapear os oceanos e atuar como um sistema de vigilância para tudo, desde poluição por petróleo até pesca ilegal e contrabando de drogas.
O drone subaquático EVE – que significa Veículo Elipsoidal para Exploração – foi desenvolvido por Sampriti Bhattacharyya, um engenheiro mecânico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Bhattacharyya diz que o drone EVE foi projetado para ser usado de forma independente ou como parte de um enxame de drones subaquáticos que poderiam criar um Google Maps para os oceanos.
Robôs mineiros subaquáticos
Robôs subaquáticos projetados para trabalhar em minas inundadas perigosas foram testados em uma mina de argila caulino no Reino Unido em outubro deste ano.
O projeto VAMOS (Sistema Operacional de Mina Alternativo Viável), financiado pela UE, está desenvolvendo três tipos de drones subaquáticos para extrair minerais de locais de minas abandonados e inundados, considerados muito perigosos ou de acesso caro.
Minas mais profundas do que o lençol freático local geralmente se enchem de água, a menos que seja bombeado para fora – eventualmente, elas são abandonadas e inundam completamente. Os desenvolvedores dizem que faz mais sentido reabrir uma mina existente com mineradores robôs, em vez de escavar um novo poço.
Drones sob o gelo
Drones subaquáticos são usados por cientistas para explorar algumas das regiões mais remotas dos oceanos – incluindo as águas mais frias da Terra, abaixo das plataformas de gelo da Antártica, onde a temperatura está alguns graus abaixo do ponto normal de congelamento por causa da salinidade da água do mar.
Os pesquisadores implantaram drones em forma de torpedo em buracos cortados no gelo, equipados com radiômetros para medir a luz absorvida por aglomerados de algas que crescem no fundo da plataforma de gelo.
Com base nas medições dos drones, os cientistas são capazes de estimar a quantidade total de algas que crescem no gelo – uma importante fonte de alimento nos ecossistemas sob as plataformas de gelo.
Pesquisa de destroços de guerra
Robôs subaquáticos também foram usados para procurar destroços de aviões de guerra americanos derrubados na Segunda Guerra Mundial, como parte de um esforço para descobrir os locais de descanso final de sua tripulação.
O “Project Recover” usa uma variedade de novas tecnologias subaquáticas, incluindo drones subaquáticos autônomos equipados com sonar e câmeras, para fazer uma busca completa e regular no fundo do oceano em busca de destroços de aviões em tempo de guerra, que muitas vezes são muito difíceis de detectar.
Em 2014, mergulhadores do Projeto Recover usando drones encontraram dois aviões de guerra da 2ª Guerra Mundial nas ilhas da República de Palau, no Oceano Pacífico Ocidental, e em 2016 eles encontraram dois bombardeiros B-52 perdidos perto de Papua Nova Guiné.
Drones anti-peixe-leão
Um grupo sem fins lucrativos chamado Robots in Service of the Environment (RSE) está desenvolvendo um drone subaquático para caçar e exterminar o peixe-leão asiático, que se tornou uma séria ameaça aos sistemas de recifes de coral no Pacífico Ocidental, onde não têm predadores naturais.
O drone de mergulho profundo é guiado por controladores na superfície para rastrear e se aproximar do invasor peixe inimigo, antes de sugá-lo para um tubo de contenção e atordoá-lo com uma carga elétrica – um drone pode despachar humanamente até dez peixes-leão antes de retornar ao superfície com sua captura.
Manta Ray Drone
O BOSS Manta Ray é um drone subaquático autônomo desenvolvido pela empresa alemã de robótica Evologics, especializada em robótica aeroespacial e marítima.
O drone foi projetado para imitar o corpo flexível da manta, o que lhe dá a capacidade de controlar sua profundidade com muita precisão com suas grandes asas, enquanto seu modo de natação “batendo as asas” é muito eficiente em termos de energia. Também é equipado com propulsores a jato para proporcionar um modo de alta velocidade.
Água-viva robótica
Como a Evologics, algumas outras empresas de tecnologia de fabricantes de drones subaquáticos também estão procurando por ideias da natureza – um conceito conhecido como biomimética.
A empresa de engenharia alemã Festo desenvolveu seus robôs subaquáticos Aquajelly para imitar os movimentos de natação das águas-vivas. Eles também podem se comunicar entre si – algo que uma água-viva de verdade provavelmente não pode fazer – para coordenar seu comportamento.
Publicado em 31/10/2020 13h14
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