Pesquisadores da UTEP colocam à prova Barco Autônomo de Pesquisa

• 27 junho 2023

Um barco autônomo feito por pesquisadores da Universidade do Texas em El Paso flutua no Lago Ascarate, localizado em El Paso, Texas. Crédito: Universidade do Texas em El Paso.

Da esquerda para a direita: o ex-aluno da UTEP Fernando Sotelo, o aluno de doutorado Jayanga Thanuka Samarasinghe e a professora assistente Laura Alvarez carregam o barco da costa para o lago Ascarate. Crédito: Universidade do Texas em El Paso.

Da esquerda para a direita: Jayanga Thanuka Samarasinghe, estudante de doutorado da UTEP, o ex-aluno Fernando Sotelo e a professora assistente Laura Alvarez observam o barco da costa enquanto ele mapeia o terreno subaquático do Lago Ascarate. Crédito: Universidade do Texas em El Paso.

O ex-aluno da UTEP, Fernando Sotelo, prepara o barco autônomo para mapear o terreno subaquático do Lago Ascarate. Crédito: Universidade do Texas em El Paso.

Pesquisadores da Universidade do Texas em El Paso construíram um barco totalmente autônomo que pode realizar pesquisas batimétricas - pesquisas da profundidade e do terreno de corpos d'água como oceanos, rios e lagos. A equipe espera que o barco robótico possa ajudar a simplificar o processo de pesquisa, que geralmente leva uma equipe de indivíduos para ser concluído, além de auxiliar nas missões de reconhecimento.

O barco e suas capacidades são descritos na edição de maio da revista Sensors .

“Há muitas razões pelas quais os cientistas realizam pesquisas batimétricas”, disse Laura Alvarez, Ph.D. , principal autor do estudo. “Se você deseja trabalhar em estudos relacionados à água, precisa conhecer a forma e a paisagem dos corpos d’água. Por exemplo, você pode querer mapear um reservatório para aprender sobre o abastecimento de água para demanda elétrica, ou um rio para aprender sobre a evolução do rio ou padrões de fluxo.”

Alvarez, professor assistente do Departamento de Ciências da Terra, Meio Ambiente e Recursos da UTEP , é especialista em sistemas não tripulados para ciências da terra. Ela começou a desenvolver o barco há vários anos, mas precisava de ajuda para ajustar e aperfeiçoar o sistema. Foi então que recrutou o aluno de mestrado em ciências e engenharia elétrica Fernando Sotelo '22.

Dra. Laura Álvarez. Crédito da foto: Universidade do Texas em El Paso.

“A primeira vez que testamos o barco foi na piscina da UTEP – só para ter certeza de que ele flutuaria”, riu Fernando Sotelo , coautor do estudo e agora ex-aluno da UTEP. Ao longo de um ano, Sotelo refinou a embarcação de alumínio, uma embarcação circular de 3 pés por 3 pés que
repousa sobre um grosso tubo interno preto, testando-o em vários ambientes, como os lagos Grindstone e Elephant Butte do Novo México.

Seus objetivos incluíam estender as horas de operação e confiabilidade do barco; e torná-lo totalmente autônomo e responsivo a possíveis problemas ambientais, como velocidade do vento e fluxo de temperatura. Agora, um failsafe pode detectar quando as baterias estão fracas ou as rajadas de vento são muito fortes e aciona uma função de retorno à base. A embarcação sem leme opera com quatro propulsores, permitindo que ela viaje até 5 pés por segundo e
gire facilmente 360 graus. Um painel solar e uma bateria de lítio permitem que o barco dure até quatro horas no mar - cobrindo uma área de até 472.400 pés quadrados.

Enquanto isso, um ecossonda multifeixe – um sistema de sonar – emite ondas sonoras do fundo do barco. A profundidade da água pode ser calculada pelo tempo que leva para a onda sonora atingir o fundo do mar e retornar ao sistema de sonar. O próprio som que retorna ao aparelho pode ajudar a detectar o tipo de material no fundo do mar.

Para provar o conceito, a equipe criou com sucesso mapas 2D e 3D de partes do Lago Ascarate em El Paso, Texas e do Lago Grindstone em Ruidoso, Novo México. “Meu objetivo era tornar o barco de última geração e acho que consegui. Claro que sempre dá para melhorar”, disse Sotelo, que trabalhou no barco durante sua dissertação de mestrado. “Mas o sistema funciona e, por enquanto, espero que possa tornar mais fácil para cientistas como o Dr. Alvarez conduzir suas pesquisas”.

Alvarez usará o barco pela primeira vez neste verão para estudar o fluxo e a profundidade do Rio Grande. Ela acrescenta que as instruções para replicar o barco estão online em sua última publicação da Sensors .

“A razão pela qual escrevemos o artigo foi para que qualquer pessoa possa reproduzi-lo por conta própria”, disse Alvarez. “Ele serve como uma diretriz eficaz para que eles comecem.”

Da esquerda para a direita: ex-aluno da UTEP Fernando Sotelo, professora auxiliar Laura
Alvarez e a estudante de doutorado Jayanga Thanuka Samarasinghe observam o barco autônomo no Lago Ascarate,
localizado em El Paso, Texas. Crédito: Universidade do Texas em El Paso.