PROJETOS

ILUMINANDO O VÁCUO: COMUNICAÇÃO POR LUZ VISÍVEL NO ESPAÇO

Alunos(as): Felipe Marques Campora
Prof.(a) Orientador(a): Cristiane Rodrigues Caetano Tavolaro

Ano: 2023

Premiações

Resumo

Este projeto tem como tema a comunicação no espaço. Essa comunicação ocorre, atualmente, por meio de ondas de rádio, mas por essas ondas terem um comprimento de onda relativamente grande, são capazes de transmitir pouca informação por segundo, além de sofrerem interferência, o que pode ocasionar em diversos problemas durante a exploração espacial. Com isso em vista, cientistas vêm pesquisando a respeito de outras formas de comunicação, destacando-se a comunicação por luz visível (sigla VLC, visible light communication), a qual tem algumas vantagens, como o fato de não ser prejudicial ao corpo humano, estar atrelada a uma tecnologia acessível e ser capaz de transmitir mais bits por segundo. Essa comunicação, porém, ainda está em desenvolvimento, havendo muitas pesquisas na área para descobrir como otimizá-la de modo a tornar a troca compensadora do ponto de vista prático. No contexto espacial, há outros problemas para considerar, sendo um dos principais deles o modo como o movimento dos astros pode interferir na conexão entre o transmissor e o receptor. Pensando nisso, o objetivo deste projeto é possibilitar maior efetividade na comunicação espacial por meio da aplicação da comunicação por luz visível pensada para este contexto. Para isso, a ideia foi desenvolver um circuito transmissor e um circuito receptor capazes de transmitir informação utilizando a luz visível, para então montar um modelo de satélites de comunicação que permita superar as dificuldades impostas pelos astros. A primeira etapa da metodologia foi focada na pesquisa bibliográfica sobre o tema, com contribuição da professora Dra. Renata Marè em relação ao conhecimento sobre comunicação por luz visível e ajuda do professor Dr. Fernando de Almeida Martins quanto ao desenvolvimento dos circuitos. A segunda etapa da metodologia baseou-se na construção dos circuitos e desenvolvimento dos códigos para modular a informação a ser transmitida. Para tal, utilizamos um circuito transmissor com um laser e um Arduino Uno capaz de transformar um caractere na intensidade da luz do laser, e um circuito receptor com um Arduino Uno e um LDR com um código capaz de medir a intensidade da luz captada. Nos testes da primeira etapa realizados, os caracteres 1, 2 e 3 (relativos à intensidade baixa, média e alta do laser) puderam ser diferenciados a partir da média dos cinco primeiros valores de cada curva de intensidade observada no Monitor Serial do receptor. Posteriormente, adicionamos outro laser ao circuito transmissor, testando o caractere 1 (ambos os lasers ligados) e 0 (1 laser ligado), constando a identificação adequada de cada caractere no receptor e, portanto, a transmissão de informação. A terceira etapa da metodologia consiste na realização de testes em um modelo envolvendo satélites de comunicação e os principais astros envolvidos. Para especificar os elementos presentes no modelo, foi escolhido o caso da comunicação Terra- Marte, o qual tem destaque nas missões espaciais recentes. A partir disso, poderemos realizar uma análise composta do circuito e do modelo virtual para chegar a uma conclusão sobre um modo eficiente de efetivar a comunicação por luz visível no espaço.