Pesquisadores canadenses criam drone capaz de pousar e se fixar em superfícies de gelo inclinadas

Pesquisadores da Universidade de Sherbrooke, no Canadá, desenvolveram o Ice Dart, o primeiro drone capaz de pousar e se fixar em superfícies de gelo com inclinações de até 60 graus. A inovação, detalhada em estudo publicado na revista IEEE Transactions on Field Robotics, resolve a dificuldade de aderência em terrenos escorregadios, permitindo que icebergs e geleiras sejam transformados em estações de vigilância silenciosas e permanentes.

O desafio técnico reside na natureza do gelo, onde a maioria dos drones perde a tração quando a inclinação ultrapassa 9 graus. Em ângulos acentuados, como 60 graus, a força da gravidade que pressiona o aparelho contra a superfície é reduzida à metade, facilitando deslizes e quedas.

Mecanismo de fixação e estrutura

Para superar essa limitação, o Ice Dart utiliza um sistema de três componentes mecânicos integrados. O primeiro consiste em quatro patinhas de fibra de carbono dispostas em formato de X, conectadas ao corpo por articulações rotativas que se adaptam ao ângulo do terreno. Inspiradas nas garras de gatos, essas patinhas possuem microespinas retráteis com pontas opostas e molas; quando uma ponta se fixa no gelo, a outra se retrai, permitindo a ancoragem tanto em partes altas quanto baixas da inclinação.

O segundo componente é um sistema de pouso projetado para dissipar a energia do impacto por meio do atrito, evitando que o drone afunde no gelo e garantindo que as garras tenham a força necessária para a fixação. Por fim, os motores do aparelho realizam a inversão do empuxo no instante do contato, pressionando o drone contra a superfície e multiplicando a força de ancoragem, fator essencial em encostas íngremes.

O dispositivo pesa 2,65 kg e conta com uma carcaça de espuma EVA, que garante a flutuabilidade do equipamento em caso de queda na água.

Testes e desempenho

A eficácia do design foi validada em cenários reais no sul da Islândia, onde o drone realizou 24 pousos bem-sucedidos em paredes de geleiras e icebergs com inclinações de até 58 graus e ventos superiores a 30 km/h. Em ambiente laboratorial, o sistema atingiu a marca de 60 graus de inclinação com velocidades de até 3 metros por segundo.

Até então, o monitoramento de massas de gelo dependia do lançamento de boias via helicópteros ou embarcações em áreas planas, sem a possibilidade de pousos repetidos no mesmo local.

Robótica de pouso e aplicações

O projeto integra a área da robótica de pouso, que busca criar mecanismos biomiméticos para que drones decolem e ancorem em superfícies irregulares. O objetivo central é mitigar a limitação das baterias: ao pousar e desligar os motores, o aparelho deixa de gastar energia com o voo estacionário e passa a operar como um sensor fixo de longa duração.

Essa tecnologia se diferencia de outros projetos globais, como o SNAG (Stanford), focado em galhos de árvores, ou o SCAMP, voltado para paredes de concreto. O Ice Dart é a primeira solução eficaz para o ambiente glacial.

As aplicações práticas abrangem:

• Pesquisa ambiental e monitoramento do Ártico;
• Segurança marítima, acompanhando icebergs que representam riscos a rotas de navegação e plataformas de petróleo;
• Operações furtivas, já que o drone, ao pousar, torna-se silencioso e reduz sua assinatura térmica e de rádio.

Apesar dos avanços, o estudo aponta que a operação ainda depende de um piloto humano e de um segundo drone para inspeção visual, não sendo totalmente autônoma. Além disso, a tecnologia ainda não foi testada em icebergs à deriva em mar aberto, sob a influência de ondas.