INESC TEC de olhos postos em Marte

Protótipo desenvolvido no INESC TEC pode fazer parte da nova geração de veículos espaciais para missões à Lua e Marte.

Os investigadores do INESC TEC Filipe Magalhães e Francisco Araújo estão atualmente a trabalhar com a Agência Espacial Europeia (ESA) no desenvolvimento de um LIDAR (variante de radar com radiação laser) que pode fazer parte da nova geração de veículos espaciais para missões à Lua e Marte. O sistema português poderá integrar as missões da ESA ao “Planeta Vermelho” já a partir de 2018.

Para já, está concluído um protótipo laboratorial que permite medir distâncias e capturar imagens 3D com uma resolução de 1024 por 768 pixéis, superando as soluções utilizadas atualmente nas missões espaciais. O INESC TEC, Laboratório Associado coordenado pelo INESC Porto, é uma das poucas instituições do mundo a trabalhar na aplicação desta tecnologia à exploração espacial. “A inexistência, na Europa, de detetores de grande resolução para a obtenção de imagens 3D (como os necessários para as aplicações espaciais referidas) e os elevados custos do seu possível desenvolvimento, levaram a ESA a promover soluções alternativas e de grande potencial como a proposta pelo INESC TEC. Outra vantagem do sistema é a possibilidade de miniaturizar o sensor, reduzindo substancialmente a massa e a potência consumida, exponenciando o número de aplicações e missões espaciais para o qual pode ser considerado no futuro”, salienta João Pereira do Carmo, Technical Officer da ESA.

A integração deste sistema desenvolvido pelo INESC TEC permitirá identificar qual a melhor localização para a aterragem das sondas espaciais na Lua ou em Marte, através da análise topográfica do terreno, tendo por base a aquisição de imagens e as respetivas distâncias registadas para cada pixel da imagem. Os robôs exploradores na superfície do planeta também podem detetar obstáculos e movimentar-se mais facilmente graças às potencialidades abertas por este sistema, que pode igualmente facilitar a recolha e o transporte de amostras do solo de Marte para a Terra, ao localizar a posição exata da cápsula em órbita com as amostras.

O sistema inovador desenvolvido por esta equipa assenta numa teoria revolucionária, denominada de “compressive sensing” (sensorização compressiva), e consegue recolher imagens com uma resolução de 1024×768 com uma câmara de apenas um detetor com apenas um pixel, sem qualquer tipo de varrimento ou movimento. Está assim garantida uma condição essencial para as tecnologias espaciais: leveza. “Nas missões espaciais, cada quilograma a mais traduz-se em milhares de euros de despesa em combustível e energia”, explica Filipe Magalhães. Além de ser leve, o sistema desenvolvido pelo INESC TEC apresenta-se como uma excelente opção para recolha de imagens 2D e 3D e para realizar medições em comprimentos de onda que até à data eram impossíveis ou então muito dispendiosas, como por exemplo, Micro-ondas, Terahertz, Ultravioleta e Infravermelho.

O protótipo laboratorial foi desenvolvido no âmbito do projeto CYCLOPS (em alusão aos gigantes da mitologia grega possuidores de um só olho, tal como o sistema tem um detetor com só um pixel), um projeto financiado pela Agência Espacial Europeia. O INESC TEC conta arrancar com uma segunda fase de desenvolvimento deste sistema inovador já no início de 2014.

Francisco Araújo, 42 anos, é licenciado em Física Optoeletrónica pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), tendo obtido o doutoramento na mesma faculdade em 2010, também em Física Optoeletrónica. Filipe Magalhães, 30 anos, é licenciado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), tendo concluído o mestrado (2008) e posteriormente o doutoramento (2013) na mesma faculdade, também na área de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores.