Boeing Space
Ilustração do X-37B
A alternativa quântica à navegação GPS vai ser testada no avião espacial militar dos EUA. Esta tecnologia poderia revolucionar como naves espaciais, aviões, navios e submarinos navegam em ambientes onde o GPS não está disponível.
O famoso X-37B deverá embarcar no seu oitavo voo para o espaço esta quinta-feira. Muito do que o X-37B faz no espaço é secreto. Mas sabe-se que serve como uma plataforma para experiências de ponta.
Uma dessas experiências é uma potencial alternativa ao GPS que faz uso da ciência quântica como uma ferramenta para navegação: um sensor inercial quântico.
Sistemas baseados em satélites como o GPS são ubíquos nas nossas vidas diárias, desde mapas em telemóveis até aviação e logística. Mas o GPS não está disponível em todo o lado. Esta tecnologia poderia revolucionar como naves espaciais, aviões, navios e submarinos navegam em ambientes onde o GPS não está disponível ou está comprometido.
No espaço, por exemplo, sinais GPS tornam-se não fiáveis ou simplesmente desaparecem. O mesmo aplica-se debaixo de água, onde submarinos não conseguem aceder ao GPS de todo. E mesmo na Terra, sinais GPS podem ser bloqueados falsificados (spoofed, fazendo um recetor GPS pensar que está numa localização diferente) ou desativados – por exemplo, durante um conflito.
Isto torna a navegação sem GPS um desafio crítico. Em tais cenários, ter sistemas de navegação que funcionem independentemente de quaisquer sinais externos torna-se essencial.
Sistemas tradicionais de navegação inercial (INS), que usam acelerómetros e giroscópios para medir a aceleração e rotação de um veículo, de facto fornecem navegação independente, já que podem estimar posição acompanhando como o veículo se move ao longo do tempo.
Chegou a quântica para ajudar
O sensor inercial quântico a bordo do X-37B usa uma técnica chamada interferometria atómica, onde átomos são arrefecidos até à temperatura próxima do zero absoluto, de modo a comportarem-se como ondas.
Comparados com sistemas clássicos de navegação inercial, sensores quânticos oferecem ordens de magnitude maior sensibilidade.
Ao contrário de componentes mecânicos ou eletrónicos, são muito menos propensos a desvio ou enviesamento. O resultado é navegação de longa duração e alta precisão sem necessidade de referências externas.
A experiência do X-37B é desenhada como uma unidade de navegação inercial compacta, de alto desempenho e resiliente para missões reais de longa duração. Move a interferometria atómica do domínio da ciência pura para uma aplicação prática na aeroespacial.
Este é um grande salto na navegação quântica – nota o The Conversation. Além disso, tem implicações importantes tanto para voo espacial militar como civil.
Para a Força Espacial dos EUA, representa um passo em direção a maior resiliência operacional, particularmente em cenários onde o GPS possa ser negado. Para futura exploração espacial, como para a Lua, Marte ou até espaço profundo, onde a autonomia é chave, um sistema de navegação quântica poderia servir não só como reserva fiável mas até como sistema primário quando sinais da Terra não estão disponíveis.
Países incluindo os EUA, China e Reino Unido estão a investir fortemente em deteção inercial quântica, com testes recentes em aeronaves e submarinos a mostrarem forte promessa. Em 2024, a Boeing e a AOSense conduziram o primeiro teste mundial de navegação inercial quântica em voo a bordo de uma aeronave tripulada.
Isto demonstrou navegação contínua sem GPS por aproximadamente quatro horas. Nesse mesmo ano, o Reino Unido conduziu o seu primeiro teste de voo de navegação quântica reconhecido publicamente numa aeronave comercial.
ZAP // The Conversation
