O fim dos pontos cegos no mapeamento orbital
Atualmente, os instrumentos a laser baseados no espaço medem a superfície da Terra em linhas estreitas, deixando enormes lacunas entre elas onde milhões de hectares de terra nunca são diretamente observados. Para solucionar esse problema, pesquisadores do Goddard Space Flight Center da NASA criaram o Concurrent Artificially-intelligent Spectrometry Lidar System (CASALS). Diferente dos sistemas tradicionais que dependem de espelhos móveis mecânicos, o CASALS utiliza um método de varredura não mecânico para criar uma faixa contínua e tridimensional do terreno abaixo.
A física por trás da inovação
O segredo do CASALS reside na manipulação precisa do comprimento de onda da luz. O instrumento utiliza um laser sintonizável que alterna rapidamente entre 256 comprimentos de onda distintos. Ao passar por um componente óptico chamado rede de difração, a luz é naturalmente direcionada para diferentes posições, eliminando a necessidade de componentes móveis pesados e propensos a falhas. Essa abordagem reduz drasticamente o tamanho, peso e consumo de energia do equipamento, tornando-o ideal para o ambiente hostil do espaço.
Eficiência e resultados promissores
Além da direção do feixe, o CASALS destaca-se por sua alta Eficiência Quântica (QE) de 80%. Isso significa que o sensor consegue converter quase todos os fótons recebidos em sinais elétricos, permitindo a detecção de sinais muito fracos, mesmo em superfícies escuras ou através de vegetação densa. Em testes realizados em novembro de 2024 a bordo de uma aeronave B200 King Air, o protótipo demonstrou uma resolução horizontal impressionante de 22 centímetros, sendo capaz de distinguir galhos individuais de árvores e variações sutis na topografia.
Próximos passos
- Realização da campanha Airborne Surface, Cryosphere, Ecosystem, and Nearshore Topography (ASCENT) em 2027.
- Aprimoramento do protótipo para suportar as condições rigorosas da órbita terrestre.
- Expansão da capacidade de varredura para cobrir áreas ainda maiores com maior fidelidade.
