[사이언스카페] Breadcrumbs para Hansel e Gretel ajudam a explorar Marte

Ilustração litográfica de um livro publicado em 1881. Os irmãos Hansel e Gretel jogam migalhas de pão para evitar que se percam na floresta. / Heinrich Mert

No conto de fadas dos irmãos Grimm, Hansel e Gretel são irmãos que caminham pela floresta deixando migalhas de pão. Ele deixou um marco para encontrar o caminho de casa. Um estudo descobriu que o mesmo método poderia ajudar na exploração de Marte. Em vez de migalhas de pão, pequenos repetidores são colocados ao longo do caminho.

Pesquisadores liderados pelo professor Wolfgang Fink, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, anunciaram recentemente que “o rover (robô móvel) que está explorando Marte pode criar uma rede de comunicação sem fio temporária, deixando cair pequenos repetidores ao longo do caminho, assim como o Hansel e Gretel irmãos no conto de fadas.” . Os resultados desta pesquisa foram confirmados para publicação na revista internacional Advances in Space Research.

Representação artística de um rover explorando um tubo de lava em Marte. O rover é composto na imagem de uma caverna na Terra. Pesquisadores da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, propuseram que o rover pode construir uma rede de comunicação colocando repetidores em todos os lugares, assim como encontrar um caminho com migalhas de pão em um conto de fadas. / Universidade do Arizona, EUA

◇ Sensor de migalhas de pão para encontrar o caminho na caverna de lava

A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) está tentando construir uma base para os astronautas viverem em Marte. O melhor local candidato é um tubo de lava. Isso ocorre porque entrar na caverna pode bloquear a radiação do espaço sem construir um prédio separado. O problema é que o rover usado para explorar a caverna de lava corre alto risco de perder contato com o mundo exterior.

Pesquisadores da Universidade do Arizona encontraram a resposta em Hansel e Gretel. O grande rover que funciona como uma espécie de nave-mãe vai até a entrada da caverna. Em seguida, a mini nave sai da nave-mãe e explora o interior da caverna de lava. Pequenos rovers enviam e recebem sinais sem fio enquanto exploram cada caverna.

Se o sinal enfraquecer, o mini rover descarta o sensor de relé, independentemente da distância. Os sensores criam uma rede sem fio ad hoc. As informações coletadas por cada um dos pequenos rovers são transmitidas para o rover grande na entrada dessa rede sem fio. O rover pequeno não segue comandos anteriores ou informações de entrada enviadas pelo rover grande e, quando o sinal fica fraco, ele julga a si mesmo e aciona o sensor.

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A entrada de um tubo de lava foi encontrada em Marte pelo rover. É considerado o melhor lugar para construir uma base espacial. / NASA / JBL

Os pesquisadores também desenvolveram protótipos de sensores com recursos sem fio. “Em nosso cenário de exploração, os minúsculos sensores a bordo de pequenos rovers se transformam em migalhas de pão”, disse o professor Pink.

A equipe de pesquisa disse que teve a ideia do conto de fadas “Hansel and Gretel” e colocou “A Hansel & Gretel Breadcrumb-Style Dynamically Deployed Communication Network” no título da tese.

◇ Útil para exploração subaquática e busca e salvamento

Os pesquisadores disseram que a mesma técnica também pode ser aplicada para explorar a lua de Saturno, Titã. Acredita-se que Titã tenha um oceano salgado semelhante ao Mar Morto na Terra. A NASA está procurando uma maneira de transmitir comunicações por balões flutuantes entre um orbitador orbitando Titã e um pouso no mar.

Representação artística de orbitadores, aterrissadores oceânicos e balões para explorar a lua de Saturno, Titã. / NASA/JPL/ESA

Pesquisadores da Universidade do Arizona poderiam construir uma rede de comunicação que envia informações sobre salinidade, temperatura da água e medidores de pressão para aterrissadores, balões ou orbitadores na superfície quando pequenos submersíveis, como o rover que explora tubos de lava em Marte, exploram usando pão repetidores de trilha. lá

“A rede de comunicação proposta no artigo pode abrir uma nova era na busca por vida em planetas. Você pode explorar o mar”, disse o professor Dirk Schulch-Makuchi de Berlin-Gongdea, Alemanha.

O mesmo método pode ser usado em terra. A equipe de pesquisa sugeriu que, ao enviar rovers para áreas onde ocorreram desastres naturais, como terremotos, e colocar sensores sem fio intermediários em vários lugares, missões de resgate e busca podem ser realizadas em nome de humanos.

A equipe de pesquisa está atualmente realizando pesquisas sobre a criação de uma rede de comunicação funcional por meio de repetidores instalados pelo rover. O professor Pink explicou: “Essencialmente, estamos ensinando ‘Hansel e Gretel’ a usar migalhas de pão para construir uma rede de contatos semelhante à web”.

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referência

Desenvolvimentos em Pesquisa Espacial, DOIL: https://doi.org/10.1016/j.asr.2023.02.012

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