Resumo:
Hoje, quando o mundo é altamente dependente do sistema de navegação GPS, uma nova tecnologia que pode mudar a forma de navegação no futuro fez um avanço importante. Uma equipe de pesquisa dos EUA concluiu recentemente com sucesso um teste de voo de “bússola quântica”, verificando a capacidade do dispositivo de alcançar posicionamento e navegação sem depender de sinais de navegação por satélite, abrindo uma nova direção para o desenvolvimento futuro da aviação, militares e sistemas não tripulados.
Este projeto de teste é liderado pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA (DARPA) e faz parte do Programa Robust Quantum Sensors (RoQS). O aparelho utilizado no teste foi batizado de “Lenhador”, um novo sistema de navegação desenvolvido com base nos princípios da tecnologia quântica.
Ao contrário dos métodos tradicionais de navegação, as bússolas quânticas não precisam receber sinais de satélite GPS, mas usam o campo magnético natural da Terra para posicionamento. Existem diferenças sutis no campo magnético da Terra em diferentes regiões, e essas diferenças criam uma “impressão digital magnética” única. A bússola quântica determina sua localização medindo essas características do campo magnético com alta precisão e comparando-as com um mapa geomagnético pré-estabelecido.
Os pesquisadores disseram que embora o sistema GPS tradicional seja extremamente conveniente, suas fraquezas também são óbvias. Os sinais de GPS são fracos e vulneráveis a interferências, bloqueios e até mesmo ataques de falsificação. Em ambientes complexos de campos de batalha, instalações subterrâneas, áreas subaquáticas e algumas áreas de alto risco, o GPS pode não funcionar de forma estável. Espera-se que a bússola quântica se torne uma alternativa importante.
Neste teste de voo, a equipe de pesquisa instalou pela primeira vez o dispositivo Lumberjack em uma plataforma de voo real para verificar seu desempenho no ambiente operacional real. Os resultados do teste mostram que o sistema pode medir continuamente informações geomagnéticas durante o vôo e completar com sucesso a tarefa de posicionamento.
No centro dessa capacidade está a tecnologia do magnetômetro quântico. O dispositivo usa efeitos quânticos para detectar mudanças extremamente fracas no campo magnético e sua sensibilidade é muito maior do que os sensores magnéticos tradicionais. No passado, tais sistemas eram muitas vezes volumosos e complexos e só podiam ser operados em ambiente de laboratório. Este teste prova que a tecnologia relevante começou a caminhar em direção à praticidade.
Os pesquisadores apontaram que o Lumberjack não representa apenas um novo tipo de ferramenta de navegação, mas também um componente-chave do futuro "sistema de navegação sem GPS". À medida que os drones, os veículos aéreos autónomos e os sistemas de condução autónomos continuam a evoluir, a necessidade de capacidades de navegação altamente fiáveis continua a crescer. No caso de falha ou interferência do GPS, a navegação quântica pode se tornar um importante meio de proteção.
Além das aplicações militares, espera-se que tecnologias relacionadas entrem no campo civil no futuro. Ambientes especiais, como a aviação oceânica, os voos polares e as operações em águas profundas, podem beneficiar de uma tecnologia de navegação que não depende de sinais de satélite.
A DARPA acredita que esta verificação de voo prova que os sensores quânticos começaram a passar do estágio de pesquisa científica básica para o estágio de aplicação de engenharia. Embora o equipamento ainda esteja longe da plena implantação, a maturidade das tecnologias relacionadas está a acelerar.
Indicadores do setor disseram que, nas últimas décadas, o GPS quase se tornou a infraestrutura da navegação moderna. À medida que a procura por tecnologia de guerra electrónica, capacidades de interferência de sinais e sistemas autónomos continua a aumentar, os países procuram “soluções de navegação diferentes do GPS”. As bússolas quânticas são consideradas uma das tecnologias candidatas mais promissoras atualmente.
Com a conclusão bem-sucedida deste teste de voo, a navegação quântica está gradualmente se transformando de um conceito de laboratório em um sistema de engenharia real e viável. Se uma maior miniaturização e aplicações em larga escala puderem ser alcançadas no futuro, os métodos de navegação humana poderão inaugurar uma nova grande mudança após a navegação por satélite.
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