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DARPA testa seu drone aquático com radar em parasail

Qual a relação entre a Terra Plana, um grego morto milhares de anos atrás e um barco militar que solta pipa com estilo? Clique e descobrirá que está tudo interligado!

25/10/2016 às 21:38

[box type="warning"] TRIGGER WARNING: texto contém matemática que derruba teoria da Terra Oca Plana . Se isso vai contra sua crença… bem, você é um idiota.[/box]

darpa-parasailing-radar-2

A invenção do radar foi uma péssima notícia para os submarinos alemães durante a Batalha do Atlântico. Navios aliados podiam detectar sua presença, às vezes só o snorkel, a quilômetros de distância.

Hoje isso é menos útil. Com mísseis que voam por centenas, às vezes milhares de quilômetros, o radar para detecção de alvos de superfície se tornou meio inútil. Calma, eu explico.

A aeronave mais estratégica em um porta-aviões não é um caça, é um E-2C Hawkeye:

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Parece um Bandeirante sendo seviciado por um disco voador, mas é um avião-radar que aumenta consideravelmente o alcance em relação ao radar do navio. Tudo por culpa da radiação eletromagnética só se mover em linha reta.

Se a Terra fosse plana, as batalhas navais seriam diferentes, já que o radar de um sistema Aegis tem energia de sobra para refletir um pulso de sinal na Lua. Um navio na costa da Califórnia detectaria sem problemas um na costa do Japão, assim:

reto

Não é o que acontece, por um pequeno problema: a Terra não é plana. Quando você navega em direção ao horizonte segue a curvatura da Terra, por isso vemos primeiro os mastros dos navios ao longe, com o casco principal ainda oculto.

Com a Terra no meio do caminho, o sinal de radar não consegue chegar ao alvo:

radar2a

Agora veja o que acontece se aumentamos a altitude do navio, saindo do nível do mar para vários metros acima:

radar3

A distância máxima que podemos enxergar, o horizonte, aumenta. E é bem simples calcular essa distância.

Imaginemos que o Marquinho pedalou até o pier, está olhando para o horizonte.

marquinho

Ele consegue enxergar até uma distância d, mas qual será essa distância?

d é parte de um triângulo imaginário com um vértice na cabeça do Marquinho, na altura dos olhos, e outro no centro da Terra. E como d é uma tangente, paralela à superfície, isso faz com que o ângulo do vértice dr seja… 90 graus.

r é o raio da Terra, 6.371.000 metros.

O segundo valor conhecido é a, que é a altura dos olhos do Marquinho em relação ao nível do mar. Digamos… 1 m. Portanto o lado r + a tem… 6.371.001 metros.

Temos aqui um triângulo-retângulo do qual conhecemos o comprimento de dois lados, faltando apenas d. O que isso te lembra? Exato:

pitagoras

Pitágoras. A soma do quadrado dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa. Portanto:

(ra)2 = d2 + r2

Ou:

d2 = (ra)2 – r2

Calculando:

d2 = (6.371.001)2 – (6.371.000)2

d2 = 12.742.001

d = 3.569,5 metros.

A distância, claro, aumenta se o objeto observado for grande, quanto mais alto mais distante você conseguirá vê-lo. Difração atmosférica também afeta um pouco esses valores. Mesmo assim o mundo que vemos é bem menor do que imaginamos. Sabe aquela foto da janela do avião, quando vemos milhões de quilômetros de horizonte?

Em um vôo em altitude de cruzeiro, a 30 mil pés o horizonte está a uns 341 km de distância. (e não 20, o retardado aqui misturou metros com km)

Por isso que a DARPA está testando em seus barcos-drones um parasail com um radar acoplado. A idéia é mandar os drones para patrulhas em águas hostis. Com os radares voando bem acima do barco, uma área de cobertura que seria um círculo com 3,6 km de raio aumenta muito.

Se essa pipa glorificada for suspensa a 30 metros do barco, o alcance do radar passa para 19,5 km. Se derem bastante linha e o parasail chegar a 100 m, o raio será de 35,7 km. Isso tudo sem arriscar a vida de pilotos nem aviões caros.


DARPAtv — ACTUV/TALONS Joint At-Sea Demonstration

O TALONS (Towed Airborne Lift of Naval Systems) está sendo desenvolvido para uso no barco-robô e em outros navios, consegue levar um pacote de sensores a até 500 m de altitude, o que dá um alcance de radar de — bem, eu ensinei a fazer a conta — e também pode ser usado para comunicações, aumentando o alcance independente de satélites.

De certa forma andamos andamos e voltamos ao século XIX, quando balões ainda eram novidade. Foi inclusive durante a Guerra do Paraguai que pela primera vez na história da América Latina um balão foi usado para fins militares.

caxaero2

Encomendado dos EUA pelo Duque de Caxias, um balão e kit de produção de hidrogênio permitiu que diversos vôos de observação fossem feitos, corrigindo-se mapas e estudando-se a estratégia do inimigo.

Subindo a 140 metros, o balão permitia que os observadores enxergassem tudo em um raio de 40 km de distância, para desespero dos paraguaios, que só podiam assistir indignados e xingar muito no Twitter.

Fonte: DARPA.

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