No presente mês, um drone efetuou sua decolagem a partir de uma área de testes de mísseis no estado do Novo México, atingindo a estratosfera.
Tal conquista insere-se na competição visando o desenvolvimento de VANTs capazes de voar em altitudes cada vez mais elevadas e por períodos mais prolongados do que nunca.
Os drones têm desempenhado um papel crucial na transformação da guerra, como recentemente evidenciado por seu destacado emprego no contexto do conflito na Ucrânia.
Contudo, há muito tempo os militares têm almejado aeronaves que possam fornecer informações em altitudes que ultrapassem o alcance da maioria dos radares e sistemas de defesa antimísseis, bem como por longos períodos de tempo.
Para os usuários comerciais, os drones de alta altitude representam uma potencial solução para a oferta de serviços de internet em regiões com conectividade limitada.
"Há anos, alguns drones militares têm operado em altitudes próximas a 60.000 pés, o que supera consideravelmente a altitude dos jatos comerciais.
Atualmente, empresas estão se dedicando ao desenvolvimento de aeronaves que possam atingir altitudes ainda maiores e manter-se nesse patamar por meses, proporcionando uma alternativa mais acessível e flexível em relação aos satélites.
A BAE Systems, empresa britânica fabricante de armamentos responsável pela produção do drone que realizou o voo no Novo México, afirma que sua aeronave movida a energia solar foi projetada para permanecer em operação por até um ano.
Dave Corfield, CEO da Prismatic, uma unidade da BAE envolvida no desenvolvimento do drone, destaca: “Isso nos permite ingressar na corrida para tornar a estratosfera operacional”.
No voo de teste recente, o drone PHASA-35 alcançou uma altitude superior a 65.000 pés e permaneceu em voo por 24 horas antes de aterrissar. Espera-se que ele entre em serviço até o final de 2026.
Em outra iniciativa, uma unidade da fabricante de aeronaves Airbus desenvolveu um drone chamado Zephyr, que já voou a altitudes de até 70.000 pés durante 64 dias.
Neste verão, essa aeronave está programada para realizar testes em parceria com o Departamento de Defesa dos Estados Unidos e uma empresa de telecomunicações japonesa. O objetivo é realizar voos com duração superior a 200 dias.
A corrida em busca de drones capazes de voar a altitudes cada vez mais elevadas e por períodos mais prolongados tem enfrentado diversos fracassos.
Grandes nomes como Boeing, Meta e Google têm enfrentado dificuldades em fazer com que drones e balões atinjam as adversas condições da estratosfera e consigam pousar novamente.
Atualmente, os drones militares de alta altitude já em serviço incluem o Global Hawk da Northrop Grumman e o Reaper da General Atomics Aeronautical Systems, capazes de atingir, respectivamente, altitudes de cerca de 60.000 pés e 50.000 pés.
Ambos têm capacidade de voo de aproximadamente 30 horas.
A fim de alcançar altitudes mais elevadas e voar por períodos mais prolongados, a BAE dedicou anos refinando seu drone, cujo primeiro voo ocorreu em 2020.
O PHASA-35 possui uma envergadura de 115 pés, equivalente ao comprimento de uma aeronave Boeing 737, embora seu peso seja similar ao de uma motocicleta típica.
As longas asas são necessárias para abrigar os painéis solares responsáveis pela geração de energia e para proporcionar a sustentação adequada ao drone na rarefeita atmosfera estratosférica.
Essa estrutura delicada precisa enfrentar mais de 12 milhas de condições meteorológicas variáveis durante suas manobras ascendentes e descendentes, o que demanda que os operadores, que trabalham ininterruptamente, tenham acesso a dados meteorológicos altamente precisos.
Durante o recente voo de teste, os operadores do drone receberam informações meteorológicas em tempo real provenientes do Met Office, o serviço meteorológico nacional do Reino Unido, com o intuito de determinar o momento mais propício para a decolagem.
“É o equivalente a um barco muito frágil atravessando corredeiras para alcançar um clima mais tranquilo além”, disse Steve Wright, professor associado em engenharia aeroespacial na Universidade do Oeste da Inglaterra, em Bristol.
Uma vez inseridos na estratosfera, os drones são confrontados com temperaturas que atingem até -40 graus Celsius, bem como a exposição prolongada à radiação solar, à qual seus componentes eletrônicos sofisticados estarão sujeitos.
“Os componentes eletrônicos precisam ser extremamente robustos”, afirmou Wright.
O drone Zephyr, desenvolvido pela unidade Aalto da Airbus, sofreu uma desintegração após encontrar turbulência durante um voo de teste na Austrália em 2019.
Conforme relatado pela autoridade reguladora de aviação da Austrália, o drone mostrou-se “extremamente sensível à instabilidade atmosférica durante as fases de subida e descida”.
No ano passado, condições climáticas extremas resultaram em uma nova queda do drone durante um teste realizado nos Estados Unidos.
É importante ressaltar que o drone que falhou em 2019 era um modelo de teste anterior e o Zephyr foi aprimorado desde então, obtendo quatro pousos bem-sucedidos, de acordo com Chris McLaughlin, responsável por assuntos governamentais na Aalto. Vale destacar que o projeto teve seu início há mais de 20 anos.
Além disso, diversos projetos de drones de destaque foram interrompidos. A Boeing, por exemplo, tinha planos de desenvolver um drone movido a energia solar, com 12 metros de envergadura, capaz de voar a uma altitude de 60.000 pés por pelo menos cinco anos.
Entretanto, o projeto SolarEagle foi interrompido cerca de uma década atrás, sendo que a Boeing se recusou a comentar sobre os motivos para tal decisão.
Outro exemplo é a Alphabet, empresa controladora do Google, que em 2021 abandonou um projeto de enviar balões gigantes a altitudes de até 75.000 pés para fornecer acesso à internet em áreas remotas, alegando que o empreendimento não era viável comercialmente.
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Além disso, o Facebook, por meio da Meta, e a Ordnance Survey, agência governamental de mapeamento do Reino Unido, também cancelaram projetos de drones de alta altitude nos últimos anos.
Apesar desses obstáculos, os desenvolvedores preveem uma alta demanda por aeronaves capazes de operar nesse contexto.
De acordo com a unidade Aalto da Airbus, estima-se que o mercado global de serviços estratosféricos, incluindo diversas aplicações tanto militares quanto comerciais, possa atingir um valor de até US$ 200 bilhões até meados da década de 2030.
Outras empresas também estão trabalhando no desenvolvimento de drones de alta altitude, como a SoftBank do Japão, que testou sua aeronave Sunglider a 62.500 pés em 2020, e os Laboratórios Nacionais de Aeroespacial, um órgão de pesquisa vinculado ao governo indiano.
Os drones de alta altitude são frequentemente denominados pseudo-satélites, sendo que os desenvolvedores afirmam que eles podem ser utilizados de maneiras semelhantes, oferecendo algumas vantagens específicas.
Por exemplo, o Zephyr é capaz de fornecer cobertura telefônica em uma área de 7.500 quilômetros quadrados, equivalente a ter 250 torres de telecomunicações no solo, conforme relatado por seu desenvolvedor.
“Esses drones de alta altitude também podem ser mais confiáveis em termos de qualidade da conectividade de sinal, capacidade de largura de banda e tempo de transmissão, devido à sua proximidade com a Terra”, disse James Rogers, um acadêmico que assessora o governo do Reino Unido, as Nações Unidas e outros órgãos em questões relacionadas a drones.
Aqueles que defendem essa tecnologia sustentam que o lançamento de um drone é uma alternativa mais econômica e ecologicamente mais sustentável em comparação com o uso de satélites, além de permitir um posicionamento mais fácil e preciso sobre um alvo específico.
“O Zephyr é infinitamente controlável”, afirmou McLaughlin.
No contexto do uso militar, os drones de alta altitude apresentam baixas assinaturas de radar, parcialmente devido à geração de menor calor pelos seus motores em comparação com jatos convencionais.
Além disso, a operação em altitudes elevadas torna essas aeronaves mais desafiadoras de serem abatidas.
“Somos muito difíceis de sermos vistos”, afirmou Corfield, da BAE.
