Como vibrações nos ensinam sobre o subsolo de outros planetas
Desde que os humanos começaram a construir coisas na Terra, sempre tivemos que lidar com obstáculos grandes e pesados que não podem simplesmente ser ignorados ou removidos do caminho sem um planejamento cuidadoso.
Por Alex Parrish, Virginia Tech
Editado por Robert Egan
Traduzido e adaptado por Marco Centurion
A exploração espacial moderna ainda não chegou exatamente ao nível de “Star Trek”, fazendo referência aquela frase da abertura da série, onde dizem que estão ousadamente indo aonde ninguém jamais esteve. Mas se, como os habitantes da USS Enterprise, os astronautas um dia quiserem pousar em um planeta inexplorado, primeiro eles vão querer saber o que há na superfície e também sob ela.
Uma pesquisa da Virginia Tech pode abrir caminho para isso, com um novo conjunto de ferramentas que escaneia vibrações no terreno para determinar até que profundidade as rochas se estendem abaixo da superfície. E isso, meus amigos, não é ficção científica.
Erik Komendera, professor assistente de engenharia mecânica, já trabalhou como engenheiro no NASA Langley Research Center. Sua pesquisa mais recente, com o candidato a doutorado Yiyan Ruan, publicada no IEEE Sensors Journal, pode ajudar rovers a pousar com segurança em Marte, na Lua ou em outros planetas ainda largamente inexplorados. Ela também pode ter aplicações aqui na Terra, como analisar cenários de construção ou de desastres quando possíveis perigos estão enterrados.
Vibrações como ferramentas de medição
Fatores como a elevação e a rugosidade do terreno e a altura das rochas afetam as opções de onde pousar uma espaçonave nas missões atuais a Marte.
Se uma rocha está no caminho de uma possível superfície de pouso, uma escavadeira robótica pode quebrá-la pouco a pouco. Mas se essa rocha for, na verdade, um bloco enterrado, esse robô não deveria desperdiçar energia e desgastar suas ferramentas tentando remover algo muito maior do que as dimensões imaginadas anteriormente.
“Desde que os humanos começaram a construir coisas na Terra, sempre tivemos que lidar com obstáculos grandes e pesados que não podem simplesmente ser ignorados ou removidos do caminho sem um planejamento cuidadoso. É fácil para nós simplesmente olhar para as rochas e fazer julgamentos rápidos e testáveis. Essa rocha está apoiada ou parcialmente enterrada? Posso movê-la sozinho ou preciso de ajuda e ferramentas? Mas, e se os robôs precisarem fazer isso? Como os robôs podem fazer esses julgamentos? Agora temos uma resposta.”
disse Komendera.
Komendera está reunindo um conjunto de ferramentas que poderia economizar bastante trabalho para as escavadeiras. Para testar sua abordagem, sua equipe enterrou 18 blocos de concreto de diferentes tamanhos e formatos, em diferentes profundidades, na areia. Eles bateram na rocha exposta com um martelo instrumentado e, em seguida, mediram remotamente as vibrações resultantes usando um vibrômetro a laser Doppler de varredura.
Depois de testar a vibração em múltiplas alturas na superfície da rocha, os pesquisadores alimentaram os resultados em uma rede neural que aprendeu a relação entre as características de vibração, a geometria visível da rocha e a profundidade de enterramento.
A IA decodifica informações de vibração
A equipe usou os dados para treinar a IA a analisar e comparar os resultados. A relação entre a rigidez do solo, o ângulo em que as rochas entravam em contato com a areia e outros fatores tornava a coleta das leituras complexa. Ao ensinar a IA a levar esses fatores em conta, a equipe conseguiu construir modelos capazes de determinar a profundidade de forma confiável.
“Estimar a profundidade em que uma rocha está enterrada usando vibrações pode ser complicado. O retorno é afetado pela geometria da rocha e pela forma como o solo a segura. Ao selecionar cuidadosamente características das medições de vibração e da geometria exposta, conseguimos produzir dados confiáveis usando uma rede neural compacta, com apenas duas camadas ocultas.”
disse Ruan.
Esses modelos poderiam, um dia, guiar uma escavadeira robótica em Marte para lidar corretamente com obstáculos no terreno. Por ora, a equipe planeja continuar construindo conjuntos de dados e testando sua abordagem na Terra, onde a ferramenta poderia ser útil para determinar os componentes de formações rochosas instáveis, medir cavernas subterrâneas e até ajudar na limpeza após desastres.
Artigo encontrado no site Phys.org (originalmente publicado em 03/11/2026)
Link para acesso ao original: https://phys.org/news/2026-11-vibrations-reveal-beneath-planets-surfaces.html
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