Das planícies do Ártico a vulcões em atividade, do fundo do oceano a planetas distantes – uma nova geração de robôs está indo a lugares onde os seres humanos não conseguem ir.

Mas como essas máquinas superfortes são construídas?

Quando partir para suas explorações do Ártico, o navio de pesquisa da marinha real britânica RRS David Attenborough vai levar uma série de drones autônomos planejados para descobrir os mistérios das regiões polares e capazes de voar e submergir.

Um dos drones submarinos, ou AUV (na sigla em inglês), que pode estar a bordo tem o nome de Boaty McBoatface. O nome foi escolhido originalmente para o navio maior em uma enquete na internet – que depois foi cancelada.

Boaty foi planejado para mergulhar a uma profundidade de até 6 mil metros, onde a pressão é 600 vezes maior do que ao nível do mar. Veículos menos “blindados” seriam completamente esmagados nessas condições.

O drone submarino vem equipado com uma série de sensores, equipamentos de filmagem, sonares, microfones especiais para serem usados debaixo d’água e outros apetrechos de comunicação.

A ideia é colher dados sobre as mudanças de temperatura no fundo do oceano e seu potencial impacto nas mudanças climáticas.

Quebra-cabeça tecnológico

Um dos desafios mais difíceis enfrentados pelos projetistas do Centro Nacional de Oceanografia do Reino Unido, que criaram o drone, foi construir uma máquina que fosse capaz de viajar longas distâncias sob o gelo sem precisar recarregar sua fonte de energia.

Avanços recentes em microprocessamento, muitos deles resultantes do desenvolvimento de tecnologia de smartphones, ajudaram nesse campo. Eles permitiram reduzir a quantidade de energia que os drones precisam para funcionar.

O robô Lemur descendo um penhasco
O robô Lemur, da Nasa, consegue subir e descer penhascos créditos: NASA

“O veículo foi projetado para usar uma quantidade muito baixa de energia para seus sistemas de propulsão”, explica Maaten Furlong, chefe de sistemas marítimos e robóticos do Centro Nacional de Oceanografia.

“Por isso ele viaja em uma velocidade relativamente baixa, mas que permite cobrir grandes distâncias e executar missões mais longas que os veículos anteriores.”

No início no ano passado, “Boaty” completou sua primeira expedição sob o gelo no oeste da Antártida, onde passou um total de 51 horas submerso, viajando 108 quilômetros.

Ele alcançou a profundidade de 944 metros, chegando a viajar sob uma seção do gelo de 550 metros de espessura. Os sinais de GPS não conseguem ir tão fundo, o que torna a navegação complicada.

Nessa situação, o drone precisa usar a chamada navegação estimada. Usando um ponto de origem – como o próprio navio RRS David Attenborough – o robô estima a direção e distância percorridas, calculando a velocidade por meio de um sonar.

Robô canhao d'água soltando jato
Os robôs bombeiros do Japão suportam calor extremo créditos: Mitsubishi Heavy Industries

Seu sensor de fibra ótica tem uma taxa de erro de 0,1%, o que significa que para cada quilômetro viajado o drone pode sair um metro do curso planejado, dizem os criadores.

Mas para explorar ainda mais longe e mais profundamente, novas tecnologias de navegação serão necessárias. E elas estão sendo desenvolvidas.

Um novo sistema chamado Navegação Assistida de Terreno basicamente mapeia o fundo do mar. Os mapas obtidos são passados para o computador do veículo.

Para o futuro, os criadores esperam que os robôs sejam capazes de “ver” bem o suficiente para criar seus próprios mapas em tempo real.

“Uma ambição de longo prazo para a família de veículos é ser capaz de completar uma missão sob o gelo atravessando o Ártico, um ambiente sobre o qual sabemos muito pouco”, diz Furlong.

“Para isso, as tecnologias que estão sendo desenvolvidas agora, como a Navegação Assistida de Terreno, precisão estar totalmente operacionais.”

Explorando planetas

Condições subaquáticas no polo norte são muito extremas, mas a superfície de Marte é ainda mais desafiadora.

Dois aparelhos estão sendo desenvolvidos pela Nasa, a agência espacial americana, para explorar as profundezas vulcânicas do “planeta vermelho”.

Os robôs estão sendo testados na Terra, e seus criadores também veem a possibilidade de usa-los mais próximo de casa.

Uma das máquinas é o chamado Lemur, que tem quatro membros mecânicos capazes de escalar paredes de pedra graças a centenas de pequenos ganchos em cada um de seus 16 dedos.

Engenheiros dos laboratórios de propulsão a jato da Nasa levaram o Lemur para um campo de teste no Vale da Morte, na Califórnia, em janeiro. Lá, o aparelho usou inteligência artificial para escolher uma rota para subir um penhasco.

Rocha vulcânica no Havaí
Rocha vulcânica é um terreno difícil para humanos e robôs créditos: Getty Images

O pesquisador da Nasa Aaron Parness diz que as habilidades do robô para subir rochas poderiam ser usadas para operações de busca e resgate e para ajudar equipes de resposta a desastres.

Encontrar garras que não se desgastassem com o atrito na pedra foi um desafio.

“Nós pensamos em titânio, aço, fibra de carbono, carbeto, ligas de aço”, diz Parness. “Testamos agulhas de costura, seringas, ferramentas de corte de metal e até espinhos de cactos.”

A solução? Anzóis de pesca.

“A indústria da pesca é muito boa em produzir coisas afiadas, fortes e duráveis”, diz o pesquisador.

Calor extremo

O outro robô “durão” da Nasa é o Volcanobot, um aparelho de custo relativamente baixo projetado para ser baixado em fissuras vulcânicas e sobreviver ao calor extremo.

Em uma missão de teste no Kilauea, no Havaí, o Volcanobot mapeou os caminhos de erupções antigas para entender como esse tipo de vulcão funciona no subsolo.

Mas construir máquinas capazes de navegar terrenos hostis e lidar com temperaturas extremas é uma tarefa árdua.

A rocha vulcânica é extremamente afiada e dura, explica Parness.

Então, o robô usa material misturado com fibra de carbono em suas peças, impressas em 3D, para que elas seja mais resistentes à abrasão.

“Ele fica riscado que é uma loucura, mas isso protege os equipamentos eletrônicos por dentro dele”, diz o cientista.

A equipe criou uma “casca” que consegue aguentar até 300°C, mas os aparelhos eletrônicos dentro do robô são muito mais frágeis: “tendem a falhar entre 60°C e 80°C”.

“Não adianta nada ter uma cobertura forte e robusta protegendo um robô morto por dentro.”

Combate a incêndio

No Japão, a área de equipamentos pesados da Mitsubishi desenvolveu robôs automatizados para combater o fogo que também são projetados para sobreviver a calor extremo.

Equipados com GPS e sensores a laser para ajudá-los a circular em um incêndio, os “robôs canhão-de-água” se posicionam no local ideal e então um drone com a mangueira vai até a fonte de água.

Esse robô bombeiro consegue fazer jorrar até 4 mil litros de água por minuto.

O sistema passou por seu primeiro teste em março, no Instituto Nacional de Pesquisa em Fogo e Desastre de Tóquio. Seus criadores preveem o uso do robô em situações extremamente instáveis, como incêndios petroquímicos.


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Escrito por: Mark Smith - Repórter de tecnologia de negócios da BBC News

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