Um aplicativo Android recém-lançado transformará seu smartphone em um instrumento para a ciência de crowdsourcing.

Modelo da conhecida tempestade solar de Halloween de 30 de outubro de 2003 produzida pelo modelo ionosférico tomográfico MIDAS da Universidade de Bath. Crédito da imagem: Universidade de Bath

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Deixe-o perto da janela todas as noites com o posicionamento de navegação por satélite ativado e seu telefone registrará pequenas variações nos sinais de satélite, coletando dados para análise de aprendizado de máquina de meteorologia e padrões climáticos espaciais.

O aplicativo CAMALIOT transformará seu smartphone em um instrumento para a ciência de crowdsourcing.  Deixe-o perto da janela todas as noites com o posicionamento de navegação por satélite ativado e seu telefone registrará pequenas variações nos sinais de satélite, coletando dados para análise de aprendizado de máquina de meteorologia e padrões climáticos espaciais. Crédito da imagem: CAMALIO

A aplicação CAMALIOT, desenvolvida através do Programa de Inovação e Apoio à Navegação da ESA (NAVISP) com o apoio do Centro de Apoio Científico GNSS da Agência, é adequada para mais de 50 modelos no mercado de smartphones que vêm equipados com receptores de navegação por satélite de dupla frequência.

Além de ajudar a criar novos modelos de previsão do tempo terrestre e espacial, os participantes também têm a chance de ganhar prêmios, incluindo novos telefones e vouchers da Amazon. Esta campanha de "ciência cidadã" de quatro meses vai até o final de julho.

“Os Sistemas Globais de Navegação por Satélite, como o Galileo da Europa, revolucionaram a vida quotidiana.” explica o engenheiro de navegação da ESA Vicente Navarro.

“E os sinais precisamente modulados continuamente gerados pelas dezenas de satélites GNSS em órbita também estão se mostrando um recurso valioso para a ciência, cada vez mais empregado para estudar a atmosfera da Terra, oceanos e ambientes de superfície. Nosso GNSS Science Support Center foi criado para ajudar a apoiar essa tendência”.

Por exemplo, dezenas de milhares de estações GNSS permanentes estão gravando continuamente dados de navegação por satélite. À medida que os sinais de satélite viajam para a Terra, eles são modificados pela quantidade de vapor de água na atmosfera inferior, ajudando a prever as chuvas em particular.

Os sinais de navegação por satélite também sofrem atraso e desvanecimento, conhecido como "cintilação", à medida que passam por manchas irregulares de plasma na ionosfera. Esta camada atmosférica superior eletricamente carregada está mudando continuamente, influenciada pela atividade solar, condições geomagnéticas e a hora local do dia. Receptores de navegação por satélite de dupla frequência podem compensar esse efeito comparando suas duas frequências.

Vicente acrescenta: “A combinação dos receptores de smartphones de banda dupla Galileo e o suporte do Android para gravação de dados GNSS brutos é o que abriu a perspectiva de complementar os dados dessas estações GNSS fixas com dezenas de milhões de smartphones, aumentando enormemente nossa densidade de cobertura. Nos inspiramos na famosa iniciativa 'SETI@home', onde laptops domésticos ajudam a procurar sinais de vida extraterrestre”.

A atmosfera da Terra é composta de camadas semelhantes a cebolas. A ionosfera é uma camada de partículas eletricamente carregadas fortemente influenciadas pelo Sol, descobertas pelos pioneiros do rádio do século 20 que refletiam sinais de rádio de ondas longas. A ionosfera torna-se mais turbulenta à medida que o aquecimento do Sol a engrossa e, novamente, à noite, quando o resfriamento leva à turbulência, incluindo a produção de “bolhas de plasma”, com a maior mudança dinâmica em torno do equador magnético da Terra. O estado da ionosfera é frequentemente medido em termos de Vertical Total Electron Content (VTEC). Crédito da imagem: ESA

Os resultados podem então passar por uma abordagem de aprendizado de máquina 'Big Data', buscando padrões nunca vistos no clima da Terra e do espaço.

Vicente explica: “Este é o nosso primeiro passo para ampliar a aquisição de dados GNSS usando uma abordagem de fusão de dados 'Internet das Coisas', empregando novas fontes, como sensores fixos e drones, bem como smartphones. Uma ampla gama de outras aplicações também é possível para o sistema, incluindo a melhoria do desempenho dos sistemas GNSS.”

Levantamento usando satnav com satélites EGNOS e Galileo. Crédito da imagem: GSA

Formalmente conhecido como o projeto 'Application of Machine Learning Technology for GNSS IoT Data Fusion', o CAMALIOT é administrado por um consórcio liderado pela ETH Zurich (ETHZ) em colaboração com o International Institute for Applied Systems Analysis ( IIASA ).

“O esforço CAMALIOT foi sustentado pelo Elemento 1 do nosso programa de investigação NAVISP, estimulando a inovação na navegação por satélite,” comenta Pierluigi Mancini, gestor do programa NAVISP da ESA.

Sobre a NAVISP

Muitos dos especialistas que projetaram e supervisionaram o sistema de navegação por satélite Galileo estão agora apoiando empresas europeias de ponta no desenvolvimento de novas tecnologias e serviços de navegação. O resultado é o Programa de Inovação e Apoio à Navegação da ESA, NAVISP.

A NAVISP está analisando todos os tipos de idéias inteligentes sobre o futuro da navegação: maneiras de melhorar a navegação por satélite, sistemas alternativos de posicionamento e novos serviços e aplicativos de navegação. Crédito da imagem: ESA

A NAVISP está analisando todos os tipos de idéias inteligentes sobre o futuro da navegação: maneiras de melhorar a navegação por satélite, sistemas alternativos de posicionamento e novos serviços e aplicativos de navegação.

ATIVE A LEGENDA EM PORTUGUÊS

Trabalhando em parceria com a indústria e pesquisadores europeus, mais de 200 projetos NAVISP foram iniciados até agora.

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Referência:

Transforme seu celular em uma ferramenta de monitoramento de espaço. European Space Agency, 22, mar. 2022. Disponível em: <https://www.esa.int/Applications/Navigation/Turn_your_phone_into_a_space_monitoring_tool>. Acesso em: 01, abr. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.