Plumas de fumaça subindo acima das florestas de coníferas em chamas. UM fogo que devasta centenas de hectares de vegetação. Bombeiros que lutam vários dias seguidos para apagar um incêndio… São megaincêndios e foi isso que a França e muitos outros países viveram neste verão.
Como podemos prevenir e limitar os danos em vez de sofrê-los? Drones especializados em análise de fumaça de incêndio podem ser parte da solução. De qualquer forma, este é o projeto liderado por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Minnesota. Os cientistas estão experimentando o uso de um enxame de drones durante queimaduras prescritas.
Com seus sensores óptica específica, os aparelhos são utilizados para observar o aparecimento da fumaça e suas possíveis partículas incandescentes. Os pesquisadores querem determinar a distância e a altitude máxima que as brasas presentes na fumaça podem atingir e sua contribuição para a propagação dos incêndios florestais. Os dados recolhidos são assim transmitidos ao solo e a sua análise permite modelá-los em 3D para compreender os padrões de evolução de um incêndio.
Fuma que fala
Ao estudar o comportamento destes fumos, os investigadores acreditam que será possível limitar os danos antecipando as ações a tomar. No futuro, estes drones também permitirão vigilância preventiva em grande escala.
No total, a equipe realizou até o momento 11 testes em condições reais. Durante essas manobras de coleta de partículas, cinco drones pesando cerca de cinco quilos cruzaram o céu em diferentes altitudes.
Alimentadas por IA, as máquinas podem voar de forma totalmente autônoma e um desses drones serve como plataforma de sincronização. É uma espécie de plataforma de comando deles. Ao posicionar os seus quatro drones em várias camadas, esta nave-mãe permite-lhes medir simultaneamente a composição das partículas em diferentes altitudes. A autonomia dos drones permanece atualmente limitada a cerca de 25 minutos. Mas os pesquisadores querem otimizar isso duração vôo para coletar o máximo de dados possível.
Ilustração do sistema de enxame de drones usando imagens para caracterizar tridimensionalmente plumas de fumaça. © Universidade de Minnesota
Um drone nave-mãe
Com a sua última experiência, pela primeira vez, a equipa conseguiu caracterizar com precisão o morfologia e a forma dessas partículas que compõem a fumaça. Parece que têm uma forma muito irregular, algumas volutas são porosas e apresentam níveis variados de densidade. Mas, com essas características mais precisas, os pesquisadores conseguiram avançar no modelagem do comportamento destes fumos e do seu impacto num incêndio.
Segure-oar na fumaça desses drones não foi uma tarefa fácil. Durante os primeiros vôos, projetos anteriores do aeronave caiu. A navegação autônoma não era perfeita e os sensores usados para coletar dados estavam mal calibrados. Estes problemas “iniciais” foram resolvidos e a propulsão dos drones foi otimizada, em particular graças a hélices mais eficientes.
Embora o projeto ainda tenha um longo caminho a percorrer antes de poder ser usado para combater incêndios florestais em grande escala, esta investigação representa um passo importante no sentido da utilização de sistemas de drones totalmente autónomos para resposta a emergências e missões de investigação científica. Esta experiência está longe de ser a única realizada para limitar a profusão de megafires.
Para antecipar as saídas dos serviços de combate a incêndios, os Estados Unidos instalaram diversos equipamentos de monitoramento de incêndios. Este é particularmente o caso dos dois novos satélites NOAA posicionado em um órbita 35.400 quilômetros acima doequador. Eles permitem detectar novas fontes de aquecer e reportá-los às estações meteorológicas locais. Este ano, eles ajudaram a detectar 19 incêndios em Oklahoma e a evitar US$ 850 milhões em danos materiais, de acordo com a agência que os opera.
Por sua vez, em Minnesota, a empresa Xcel instalou postes equipados com câmeras de alta definição alimentadas por inteligência artificial. Eles estão posicionados perto de linhas de energia. Se um incêndio for detectado, os bombeiros locais serão imediatamente alertados. Em todos os casos, estas buscas e estas operações de vigilância e detecção precoce tornaram-se uma emergência com um mudanças climáticas o que torna os incêndios florestais mais destrutivos e mais frequentes.