Megaprojetos
Observatórios Árticos Sob o Gelo: Dados, Energia e TDY
A Importância do Ártico
A região do Ártico tem sido, por muito tempo, uma região em grande parte negligenciada, devido ao fato de ser quase desabitada, extremamente fria e de difícil acesso. No entanto, é uma área crucial do mundo por várias razões.
A primeira razão é que o progresso tecnológico e a fome da humanidade por recursos tornaram o Ártico mais importante economicamente hoje do que nunca. O aquecimento global também está tornando esses recursos mais acessíveis e abrindo novas rotas comerciais.
Esta também é uma região fronteiriça com muitas nações, cada uma com seu próprio interesse estratégico, e tensões crescentes entre a Rússia e os países da OTAN (Canadá, Noruega, EUA e Dinamarca, através da Groenlândia, têm presença direta no Ártico).
Fonte: Geological Survey Of Norway
Mesmo com as mudanças climáticas, compreender e monitorar o Ártico é um enorme desafio técnico e científico.
Por esse motivo, está sendo criada uma nova geração de sondas subaquáticas e drones para analisar a cobertura de gelo, mapear recursos subaquáticos e monitorar a região.
Aquecimento do Ártico: Rotas Comerciais, Clima e Novos Recursos
Novas Rotas Comerciais
A região do Ártico está aquecendo 4 vezes mais rápido que a média global.
Isso fez com que o período de verão no Ártico apresentasse muito mais água livre de gelo do que antes, e o gelo residual fosse muito mais fino, ajudando os quebra-gelos a torná-lo navegável por mais meses.
Fonte: BBC
Como resultado, a chamada Polar Silk Road, conectando a Europa à China passando pela Rússia, está se tornando uma rota comercial estratégica. Ela pode conectar a China e o Reino Unido em pouco mais de 20 dias usando um navio porta-contêineres comum não-polar, graças aos quebra-gelos russos que limpam o gelo ao longo do caminho.
Sea Legend, que lista uma frota de 18 embarcações em seu site, afirmou que os novos serviços levaram três anos para serem planejados. Foi necessário superar desafios, incluindo a atualização dos equipamentos do navio, treinamento de pessoal e certificação, além do desenvolvimento de previsões precisas de clima e navegação.
Importância para o Clima
A massa de ar frio no Ártico é um fator importante nos padrões climáticos globais.
Uma mudança no clima regional também pode afetar o nível do mar. O derretimento do gelo no oceano não afeta diretamente o nível do mar, pois esse gelo já está flutuando. Mas a calota de gelo do Ártico sobre a imensa superfície da Groenlândia poderia causar um aumento significativo do nível do mar se derretesse.
Além disso, mais gelo derretido significa que, em vez de gelo de alta refletividade, a superfície fica muito mais escura, absorvendo mais energia solar, potencialmente causando um aquecimento adicional, tanto local quanto global.
Por fim, o derretimento excessivo do gelo pode perturbar a corrente oceânica, especialmente no Atlântico Norte, que é um regulador chave do clima global.
Novas Zonas Econômicas
Além das rotas comerciais, o aquecimento das águas do Ártico cria novo potencial para atividades econômicas. Por exemplo, navegação mais fácil e águas mais quentes provavelmente abrirão novas pescarias.
A região do Ártico também é rica em minerais e energia:
- 97% das reservas de platina da Rússia estão no Ártico.
- 93% do minério de ferro usado na UE é produzido na Suécia.
- 50% da renda dos Territórios do Noroeste do Canadá provém da mineração.
- A região pode conter 13% do petróleo convencional ainda não descoberto no mundo e 30% do gás natural convencional ainda não descoberto.
Enquanto isso, o recurso ainda pouco explorado da Groenlândia inclui reservas significativas de minerais de terras raras como neodímio e disprósio, suficientes para atender pelo menos um quarto da demanda global futura, com 38,5 milhões de toneladas.
Uma situação que atraiu a atenção de uma grande potência, mais notavelmente com a intenção de Donald Trump de comprar a Groenlândia em algum momento.
A Groenlândia também possui reservas de ouro, ferro, alumínio, urânio, zinco, chumbo, petróleo, gás, etc.
Fonte: Geological Survey Of Norway
Recursos subaquáticos também podem se tornar um novo território contestado, com o Ártico especialmente rico em depósitos minerais subaquáticos contendo sulfetos ricos em metais e sítios hidrotermais ricos em minerais.
Por que o Ártico Precisa de Novos Dados Subsob o Gelo
Difícil e Caro de Coletar
Os observatórios do Ártico fornecem a espinha dorsal de dados para desenvolvimento seguro e proteção ambiental. Uma melhor compreensão dos recursos disponíveis e do ecossistema circundante é realmente a única maneira de usar esses recursos de forma responsável.
Mas as ferramentas tradicionais de coleta de dados são colocadas à prova nas condições climáticas do Ártico:
- Boias de superfície são destruídas pelo gelo em movimento.
- Satélites não conseguem ver através de espessas camadas de gelo.
- Missões tripuladas são caras e perigosas.
Isso não significa que nenhuma delas seja usada. Por exemplo, a Observação Multidisciplinar Deriva para o Estudo do Clima Ártico (MOSAiC) de 2019-2020 contou com mais de 600 pessoas trabalhando no Ártico Central para coletar dados durante o inverno, quando os quebra-gelos não podiam penetrar o gelo por ser muito espesso.
Os cientistas da expedição MOSAiC estudaram a atmosfera, a neve, o gelo marinho, o oceano e o ecossistema local. Mas com um orçamento de US$ 140 milhões, tal expedição é uma curiosidade.
De forma semelhante, a “Cidade Sob o Gelo” do Camp Century, na Groenlândia, é uma relíquia da Guerra Fria. O Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA construiu a base militar em 1959 cortando uma rede de túneis dentro da camada próxima à superfície da camada de gelo.
Fonte: NASA
A instalação foi abandonada em 1967 devido à complexidade e aos custos de estabelecer um assentamento permanente nessas condições adversas.
Alternativa Autônoma
O progresso em veículos autônomos e sistemas de baterias mudou completamente a forma como o Ártico pode ser estudado.
Com veículos subaquáticos autônomos (AUVs) usando sistemas de bateria de longa duração, os cientistas podem implantar pontos de observação sob o gelo a distâncias muito maiores do que no passado.
Eles também podem usar novos tipos de arrays de sonar e LiDAR que são mais potentes e menos intensivos em energia.
Finalmente, uplinks de satélite em tempo real e modelos de detecção impulsionados por IA permitem que esses drones sejam muito mais capazes e independentes do que no passado, não precisando estar conectados a um navio de observação ou a uma estação terrestre para executar sua missão.
Como resultado, o monitoramento contínuo do Ártico ao longo do ano finalmente se torna viável.
Geopolítica
Um monitoramento melhor também é uma necessidade estratégica para os militares monitorarem a região e garantirem que cada nação veja seus direitos territoriais respeitados.
Tem havido tantas mudanças nos últimos 10 a 20 anos, com as mudanças climáticas impulsionando maior atividade, mudanças geopolíticas e mudanças tecnológicas no Ártico.
A tendência de aquecimento também está permitindo que nossos adversários tenham uma presença maior e acesso à região.
Iris Ferguson – Subsecretária adjunta de defesa para estratégia do Ártico e resiliência global.
Cartografia pobre e ausência de presença direta podem levar a que a reivindicação de uma nação sobre os recursos da região seja contestada por outra.
No geral, os observatórios sob o gelo decidirão futuras disputas territoriais e avaliações de recursos.
Portanto, isso torna os drones sob o gelo e as sondas de observação um megaprojeto geoestratégico chave do século XXI.
Como Funcionam as Redes de Observatórios Árticos Subsob o Gelo
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| Componente | Função Principal | Tecnologias de Exemplo | Principais Casos de Uso no Ártico |
|---|---|---|---|
| Drones autônomos sob o gelo (AUVs) | Plataforma móvel de sensoriamento que mapeia a espessura do gelo, batimetria e ecossistemas. | Arrays de sonar e LiDAR, câmeras, sensores químicos, baterias de longa duração. | Mapeamento da interface gelo‑oceano, pesquisa de pescarias, inspeção de infraestrutura submarina. |
| Estações permanentes no fundo do mar | Nó fixo para monitoramento contínuo de geologia, química e acústica. | Microseismômetros, sensores de metano e CO₂, sondas de química oceânica, hidrofones. | Rastreamento de liberação de metano, atividade sísmica, monitoramento de ecossistema e ruído a longo prazo. |
| Rede de comunicação acústica | Fornece posicionamento subaquático e links de dados quando GPS e rádio não podem penetrar o gelo. | Modens acústicos, “balizas” de posicionamento, sistemas de sincronização de tempo. | Navegação segura para AUVs, rastreamento sigiloso de navios e submarinos, retorno de dados para hubs. |
| Uplink de superfície e satélites | Transmite dados debaixo do gelo para redes globais em quase tempo real. | Boias com cabos, terminais Iridium, satélites em órbita polar, futuras constelações árticas. | Monitoramento climático em tempo real, segurança marítima, consciência estratégica de domínio. |
| Modelos de IA para clima e navegação | Transforma dados brutos de sensores em previsões, mapas de risco e orientação de rotas. | Modelos de aprendizado de máquina para deriva de gelo marinho, risco de tempestades e mudanças de ecossistemas. | Otimização de rotas de navegação, planejamento de missões militares, políticas de pesca e conservação. |
Drones Autônomos Sob o Gelo
Embora grande parte do foco na tecnologia de drones seja dada aos drones voadores, em parte devido ao seu papel crescente em conflitos militares, como ilustrado pela guerra na Ucrânia, os drones subaquáticos também estão avançando rapidamente.
The MOSAiC expedition already used an versão inicial desta tecnologia para analisar a interfaces entre o gelo marinho e o oceano.
Fonte: Nature
Ele coleta amostras de gelo, algas, zooplâncton e mede a espessura do gelo graças ao sonar, imagens, amostragem química e radar voltado para cima para mapear o gelo em derretimento a partir debaixo.
Estações Permanentes no Fundo do Mar
Os drones sob o gelo em movimento são uma ótima opção para análise dinâmica da região ártica e amostragem regular.
No entanto, outros pontos de dados precisam de uma forma de observação muito mais contínua, que pode ser alcançada com estações de medição no fundo do mar.
Eles podem incorporar diversos instrumentos para monitorar diferentes fenômenos:
- Microseismômetros para detectar atividade geológica.
- Sensores de química oceânica para medir mudanças biológicas e ambientais.
- Detectores de metano e CO₂ para avaliar a contribuição da área para as mudanças climáticas.
- Hidrofones para detectar o movimento de navios e submarinos.
Tradicionalmente, essas estações no fundo do mar eram alimentadas por cabo de um navio ou estação terrestre próxima. Por exemplo, a missão MOSAiC utilizou energia fornecida (6 kW) do navio Polarstern por cabo para aquecer as instalações e alimentar as estações do fundo do mar.
Mas a observação de longo prazo do Ártico profundo requer uma solução diferente. Em vez disso, energia de corrente marinha ou energia das marés pode ser usada para gerar um pequeno, porém constante, suprimento de energia para alimentar esses sensores.
Se a geração de energia for suficiente, essas estações submarinas também poderiam ser usadas como estações de energia subaquáticas e ponto de recarga para drones subaquáticos autônomos.
Redes de Comunicação Acústica
Como o GPS não penetra a água, e o gelo bloqueia a possibilidade de acesso fácil à superfície com uma antena flutuante, os drones sob o gelo triangulam via modens acústicos e “balizas” no fundo do mar.
Isso pode ser uma função adicional de uma estação no fundo do mar sob o gelo, servindo como ponto fixo que os drones podem usar para se orientar.
Integração de Satélite
A comunicação acústica pode ser usada para coletar e centralizar dados, mas ainda precisa escapar do mar e do gelo para alcançar os pesquisadores.
A solução é usar um hub de dados que concentre o sinal acústico em um ponto, e então usar um cabo para conectar a um sistema de uplink de dados de superfície.
Fonte: ResearchGate
Os uplinks de dados podem ser conectados a um satélite em órbita polar, à rede Iridium ou a futuras constelações focadas no Ártico.
Modelos de IA para Clima
Todos os dados coletados em tempo real e ao longo de todo o ano precisarão então ser integrados em modelos preditivos úteis.
Provavelmente, os modelos climáticos árticos de próxima geração usarão extensivamente a tecnologia de IA para melhorar suas capacidades preditivas. Eles, por sua vez, serão usados por meteorologistas, empresas de navegação, operadores militares/naval, reguladores de pescarias e agências ambientais.
Conclusão: Por que os Observatórios Árticos Subsob o Gelo São Importantes
A nova geração de sistemas de observatórios sob o gelo, desde drones subaquáticos até estações submarinas, revolucionará nossa compreensão do Ártico. Esta será a primeira vez que poderemos obter observação contínua da região durante os meses de inverno, e com uma imagem muito mais detalhada dos meses de verão.
Isso não é apenas um projeto científico, mas terá enormes ramificações tanto para a atividade econômica quanto para as condições geopolíticas e militares do Ártico.
Portanto, seja monitorando emissões de metano, espessura do gelo, ecossistemas locais e pescarias, detectando depósitos minerais preciosos ou monitorando atividades de navios comerciais e militares, é provável que as observações sob o gelo sejam uma tecnologia muito importante no final da década de 2020 e ao longo da década de 2030.
Investindo em Monitoramento do Ártico
Teledyne Technologies
(TDY )
Fundada em 1960, Teledyne Technologies é um conglomerado de tecnologia que lidera em drones subaquáticos e instrumentação marinha geral.
Isso inclui hidrofones, sonar, rastreamento de peixes, medição de gelo e ondas, etc. Pode ser usado para todo tipo de programas científicos no mar.
Fonte: Teledyne
Os veículos subaquáticos da Teledyne são usados por iniciativas como a Rede de Observação de Ecossistemas Aquáticos em Tempo Real (RAEON), uma rede de pesquisa canadense que implanta planadores Teledyne Slocum e outras plataformas autônomas para monitorar ecossistemas aquáticos em tempo real.
Entre os AUVs da Teledyne estão a Gavia Platform (classificação de profundidade de 500 m–1.000 m), a Osprey Platform (classificação de profundidade de 2.000 m) e a SeaRaptor Platform (classificação de profundidade de 3.000 m ou 6.000 m), que podem ser usadas tanto para aplicações civis quanto militares (incluindo desminagem).
Também forneceu suprimentos e instrumentação para as expedições de pesquisa polar canadenses e europeias.
Fonte: Teledyne
Entre os projetos científicos mais notáveis nos quais a empresa participou estão NASA’s mission to Jupiter’s moon Europa, o Habitable Worlds Observatory (HWO) que será lançado no final da década de 2030, ou o Mars rover Perseverance.
A empresa também atua em imagens digitais e sensores, eletrônica aeroespacial e de defesa, e maquinário avançado e sistemas. Esses sensores e sistemas podem ser usados por muitas indústrias, desde saúde até defesa ou energia.
Fonte: Teledyne
A empresa cresceu por meio de uma combinação de novos projetos de P&D e aquisições, com 74 aquisições desde 2001.
Fonte: Teledyne
Essa estratégia impulsionou um rápido crescimento da receita, que subiu de aproximadamente US$ 875 milhões em 2004 para mais de US$ 4,6 bilhões em 2020 e um estimado ~US$ 5,6 bilhões em 2024, de acordo com apresentações recentes aos investidores.
O maior mercado da empresa é os EUA (dividido igualmente entre os setores governamental e comercial), seguido pela Europa.
Fonte: Teledyne
A Teledyne de hoje é líder em levar sistemas autônomos e automatizados ao mundo real, inclusive nas condições ultra‑exigentes do mar aberto ou do Ártico. À medida que o Ocidente reindustrializa e relocaliza sua cadeia de suprimentos, empresas como a Teledyne provavelmente se beneficiarão da tendência e se tornarão um campeão industrial nacional ainda mais importante para os EUA.
Isso faz da Teledyne uma ação sólida de “picks & shovels” para exploração subaquática e espacial, perfeitamente alinhada com este megaprojeto.
Últimas Notícias e Desenvolvimentos das Ações da Teledyne (TDY)
