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Novos modelos 3D por sonar do naufrágio USS Monitor com µSAS da NOAA e Northrop Grumman

Mergulhador a explorar antigo submarino submerso coberto de corais e peixes no mar.

A mais de 70 metros de profundidade, ao largo da Carolina do Norte, repousa um pedaço marcante da história naval: o naufrágio do couraçado USS Monitor, da Guerra Civil Americana. Um grupo de investigadores e engenheiros voltou agora a cartografar a área com sonar de última geração - e, a partir daí, gerou os modelos 3D mais rigorosos até hoje do navio e do campo de destroços que o rodeia.

Alta tecnologia no escuro das profundezas

Trabalhar a esta profundidade exige cuidados extremos. A água é muitas vezes turva, a luz desaparece poucos metros abaixo da superfície e as operações com mergulhadores são inevitavelmente curtas e arriscadas. Para, ainda assim, obter uma visão completa, especialistas da agência norte-americana NOAA e da empresa de defesa Northrop Grumman recorreram a um veículo subaquático autónomo equipado com um micro-synthetic aperture sonar (µSAS).

Ao contrário de sistemas que emitem impulsos isolados, este equipamento combina múltiplos sinais recolhidos ao longo do trajecto do veículo. Mais tarde, esses dados são processados para formar uma imagem extremamente nítida do fundo marinho - quase com qualidade fotográfica, apesar da escuridão total e das partículas em suspensão.

"Os novos dados de sonar fornecem uma imagem tridimensional completa do naufrágio - incluindo zonas que até agora estavam totalmente ocultas."

O veículo subaquático percorreu em poucas horas o perímetro em torno do USS Monitor. Registou pormenores da estrutura virada, da longarina da quilha, das instalações das caldeiras e de inúmeros fragmentos espalhados pelo fundo. Com base nessas medições, as equipas calcularam modelos 3D de alta resolução.

O que o novo sonar faz - e a tecnologia convencional não consegue

Face aos sonares clássicos, o µSAS oferece várias vantagens:

  • Resolução muito elevada, com aspecto semelhante a fotografias
  • Cobertura total, com visão a 360 graus em redor do veículo
  • Observação de áreas que, numa passagem unilateral, ficariam em sombra
  • Menos necessidade de mergulhos, reduzindo o risco para pessoas

Na arqueologia marítima, isto tem consequências directas: torna-se possível perceber como componentes pesados se deformaram, onde chapas de aço se romperam e em que pontos o sedimento já está a engolir o casco. Mesmo estruturas muito pequenas podem ser medidas digitalmente e, depois, analisadas no computador a partir de qualquer ângulo.

Porque é que o USS Monitor é tão famoso

Quando entrou ao serviço em 1862, o USS Monitor funcionava como um protótipo de uma nova geração de navios de guerra. Numa altura em que a maioria das forças navais ainda dependia de embarcações de madeira, este navio apostava numa construção baixa em ferro e numa torre blindada maciça e rotativa.

A proposta do engenheiro sueco-americano John Ericsson era ousada: em vez de um casco alto com várias filas de canhões, o convés ficava apenas ligeiramente acima da linha de água, e quase tudo o que sobressaía era a torre protegida. As peças de artilharia podiam rodar independentemente da rota do navio, permitindo disparar praticamente em todas as direcções.

Poucas semanas depois de concluído, deu-se o episódio que o tornou histórico: na Batalha de Hampton Roads, o USS Monitor enfrentou o couraçado confederado CSS Virginia. Durante horas, ambos trocaram fogo com artilharia pesada, sem conseguirem perfurar de forma decisiva a blindagem do adversário. O confronto terminou sem vencedor claro, mas marcou uma viragem.

"Com o USS Monitor e o seu rival, terminou a era das grandes frotas de madeira - em todo o mundo, as marinhas começaram a planear seguindo o modelo destes couraçados de ferro."

A doutrina naval evoluiu rapidamente. Torres rotativas e cascos blindados impuseram-se nas décadas seguintes e continuam a influenciar, até hoje, a arquitectura de navios de guerra modernos.

Tempestade, naufrágio e uma procura de décadas

Apesar do estatuto lendário, o USS Monitor teve uma carreira curta, de apenas alguns meses. No final de 1862, a embarcação deveria apoiar operações da frota da União mais a sul. Para isso, foi rebocada por outro navio, o USS Rhode Island, em direcção ao Cabo Hatteras.

Em 31 de Dezembro de 1862, a formação apanhou um temporal violento. A reduzidíssima altura livre do convés - vantajosa em combate - revelou-se um ponto fraco: as ondas varriam repetidamente o convés e a água começou a entrar. As bombas trabalharam no limite, mas a situação degradou-se rapidamente.

47 tripulantes foram resgatados pelo Rhode Island. 16 marinheiros desapareceram quando o USS Monitor se afundou durante a noite no Atlântico. O naufrágio permaneceu por descobrir durante mais de um século. Só em 1973 investigadores conseguiram localizar o local com a ajuda de sonar de varrimento lateral e câmaras subaquáticas.

Uma área protegida para um navio - e para um ecossistema

A descoberta gerou grande atenção nos Estados Unidos. Em 1975, o governo criou em torno do naufrágio o Monitor National Marine Sanctuary - o primeiro santuário marinho nacional do país. A área protege tanto o património histórico como o habitat que se formou sobre e à volta da estrutura metálica.

Desde a década de 1970, arqueólogos recuperaram cerca de 200 toneladas de material do local, incluindo a célebre torre, componentes de maquinaria, instrumentos de navegação e objectos pessoais da tripulação. Uma parte significativa está a ser restaurada e exibida em museus. Ainda assim, a maior parcela do navio continua no fundo do mar, funcionando como um laboratório a céu aberto.

Naufrágio como recife: o que os dados 3D revelam sobre a vida no aço

Com o passar dos anos, a estrutura metálica do USS Monitor transformou-se num recife artificial. Peixes, raias, tubarões, corais moles e outros organismos usam o naufrágio como abrigo, fonte de alimento e local de reprodução. Os novos dados de sonar permitem agora estudar este habitat com muito mais detalhe.

Objectivo de investigação Contributo dos scans 3D
Avaliar o estado do metal Medição, ao longo do tempo, de deformações, orifícios e sinais de corrosão
Compreender a evolução do recife Análise de onde os animais se fixam com maior frequência e de como os destroços criam novos micro-habitats
Detectar danos de tempestades Comparação entre scans anteriores e futuros para explicar deslocações causadas por correntes e furacões
Divulgação virtual Criação de experiências 3D para escolas, museus e exposições online

A corrosão continua a avançar, mesmo que pareça lenta. O sal, as correntes e os microrganismos atacam o aço de forma persistente. Com uma base inicial tão detalhada, será possível, dentro de alguns anos, identificar com precisão ao nível do pixel quais os componentes que cedem e em que medida. Isso apoia decisões sobre estabilizar determinadas secções ou ponderar a recuperação parcial de elementos.

Naufrágio digital como livro de história

Os novos modelos não interessam apenas a especialistas. Podem ser convertidos em reconstruções acessíveis, nas quais os utilizadores exploram virtualmente o naufrágio. Assim, um local remoto e profundo passa a ser um livro de história digital, utilizável em aulas e em exposições.

Ao mesmo tempo, a missão funciona como demonstração tecnológica: a Northrop Grumman emprega o µSAS, originalmente, em áreas como a aeronáutica e a tecnologia de defesa. A aplicação a um património cultural submerso evidencia até que ponto sistemas vindos do sector militar podem servir a arqueologia e a conservação da natureza.

Porque é que, para muitos naufrágios, o sonar continua a ser a única opção

A abordagem tem impacto para outros locais de afundamento: em todo o mundo existem milhares de navios militares e civis a grandes profundidades. Muitos são considerados sepulturas de guerra; outros ainda podem conter munições ou petróleo. Nesses casos, trabalhos de salvamento prolongados quase nunca são viáveis.

Registos 3D de sonar, com grande precisão, oferecem um compromisso: permitem avaliar o estado do naufrágio sem o perturbar. Torna-se mais fácil estimar perigos associados a fugas de substâncias e delimitar áreas sensíveis com maior rigor.

Para quem não é especialista, o USS Monitor pode parecer "apenas um navio velho no fundo do mar". Para historiadores, engenheiros e biólogos marinhos, porém, é um caso de estudo complexo: um salto tecnológico no século XIX, um naufrágio trágico em plena tempestade, um recife artificial - e, agora, uma referência cartografada digitalmente que poderá orientar gerações futuras de investigação.

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