Durante a temporada de furacões de 2021, a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) e a fabricante de drones Saildrone enviaram um veículo de superfície não tripulado (USV) para o meio do furacão Sam. Ele sobreviveu à provação e emergiu com dados inestimáveis para ajudar a impulsionar a previsão de trilhas de furacões. Foi também a primeira vez que um USV foi direcionado para um furacão.
A embarcação Saildrone Explorer SD 1045 passou 24 horas dentro do furacão, enfrentando ventos de mais de 90 milhas por hora e ondas que ultrapassaram 50 pés de altura – sem perder um único sensor. O drone coletou dados da borda do furacão de categoria 4 através da parede do olho, fornecendo continuamente dados, imagens e vídeos da tempestade quase em tempo real via satélite.
“Se você observar os dados de inclinação e rotação de alta resolução, o SD 1045 estava realmente sendo jogado de um lado para o outro. Ele deslizou para baixo em ondas de 80 pés e ficou completamente de cabeça para baixo algumas vezes. Não são as altas velocidades do vento que causam problemas para o veículo; é o poder das ondas”, disse Christian Meinig, diretor de Desenvolvimento de Engenharia do Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) da NOAA.
Um saildrone é um USV movido a energia eólica e solar que pode coletar dados por até um ano em mar aberto. O Saildrone Explorer tem um casco de 23 pés e uma quilha pesada para ajudar a mantê-lo na vertical na água. O drone é alimentado por uma asa rígida de 15 pés que funciona como uma vela – mas com um design semelhante a uma asa de avião.
Em um veleiro, a vela é ajustada com cordas e força humana, enquanto a asa do veleiro usa o controle aerodinâmico – da mesma forma que a cauda de uma aeronave controla seu passo para gerar sustentação. O vento que passa sobre a asa produz empuxo, e uma pequena aba na extremidade da cauda que está presa à asa controla o ângulo de ataque.
Cada drone é equipado com GPS e um computador de bordo que permite que eles naveguem em uma série de waypoints – mas o veículo pode fatorar de forma autônoma as correntes e ventos ao longo da rota. O veículo é supervisionado remotamente pelo Saildrone Mission Control em Alameda, Califórnia.
Em termos de carga útil, cada veículo vem equipado com sensores de nível científico para medir uma variedade de variáveis ambientais atmosféricas e oceanográficas importantes em tempo real.
Para garantir a segurança operacional, um saildrone carrega um transceptor Automated Identification System (AIS) que permite monitorar o tráfego comercial nas proximidades. Ele também possui quatro câmeras integradas que rastreiam seus arredores. Como o drone é lento em relação a outras embarcações e é projetado para alta visibilidade, a chance de colisão é minimizada.
Os dados do Saildrone Explorer já provaram ser bastante úteis – e o sucesso da missão abriu portas para uma maior exploração de eventos climáticos extremos. Houve melhorias significativas na previsão do caminho de um furacão graças a dados de satélite, boias e sensores lançados de aeronaves; no entanto, prever a intensidade do furacão ainda é um grande desafio.
Para entender como os furacões crescem e se intensificam, os dados precisam ser coletados de dentro do furacão bem na superfície do oceano , onde o calor e o momento são gerados a partir das trocas de energia entre o oceano e a atmosfera. A missão do SD 1045 era coletar dados exatamente sobre esse fenômeno – e o drone robusto fez isso por um dia inteiro.
“O objetivo de toda a missão científica era medir o fluxo de superfície dentro dos furacões, especialmente ao redor da parede do olho – e conseguimos!” disse Chidong Zhang, diretor da Divisão de Pesquisa Climática Oceânica da NOAA PMEL. “Mas antes do início da missão, meu objetivo principal era ver se o novo veículo de asa curta funcionaria, porque simplesmente não sabíamos. Eu disse a todos: ‘Se este veículo pode sobreviver a um furacão, então esta seria uma grande história de sucesso.’ Toda a missão superou minhas expectativas.”
Missões futuras contarão com USVs Saildrone trabalhando em coordenação com planadores subaquáticos e drones aéreos não tripulados para coletar dados do oceano superior, interação oceano-atmosfera e atmosfera inferior dentro de um furacão. Grupos de drones também serão implantados em um furacão para fornecer uma visão multidimensional dentro da parede do olho do furacão em diferentes quadrantes.
Esses dados, por sua vez, ajudarão os cientistas a desenvolver previsões de furacões mais precisas – o que poderia fornecer às agências de resposta climática e de desastres, bem como às comunidades costeiras, as informações necessárias para se preparar melhor para esses desastres naturais e salvar vidas e propriedades. Para saber mais sobre os drones acesse a matéria completa no site.
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