Como os drones encontraram o meteorito que iluminou o céu noturno australiano | Entretanto
Como os drones encontraram o meteorito que iluminou o céu noturno australiano
A Desert Fireball Network na Austrália é um sistema de câmeras que monitoram o céu noturno em busca de bolas de fogo. A rede garante que várias câmeras visualizem todas as regiões do céu para que a trajetória da rocha possa ser triangulada com precisão razoável.
Quando a Rede detecta uma bola de fogo, é fácil descobrir a localização do local de pouso do meteorito com uma precisão de alguns quilômetros quadrados. Uma equipe de astrônomos é então enviada para encontrá-lo.
E aí está o problema. Uma busca no solo ao longo de vários quilômetros quadrados é demorada e trabalhosa. Geralmente consiste em quatro a seis pessoas andando entre cinco e dez metros de distância que vasculham a área durante um período de 4 dias até encontrar o culpado.
Mesmo assim, a taxa de sucesso é baixa. "[This approach] sofreu com uma taxa de sucesso relativamente baixa de ~ 20%, já que uma zona de queda inteira raramente poderia ser coberta em uma viagem ", dizem Seamus Anderson e colegas do Centro de Ciência e Tecnologia Espacial da Universidade Curtin, na Austrália Ocidental.
Visão de máquina poderosa
Essa equipe acelerou a busca usando drones e poderosos algoritmos de visão de máquina. No ano passado, eles tiveram a chance de testar sua abordagem pela primeira vez recuperando com sucesso um meteorito do deserto. "Relatamos a primeira recuperação de uma nova queda de meteorito usando um drone e um algoritmo de aprendizado de máquina", dizem eles.
O meteorito em questão entrou na atmosfera da Terra em 1º de abril de 2021 sobre a planície de Nullarbor, na Austrália Ocidental. Esta é uma área de cerrado quase sem árvores, semelhante a um deserto, que se estende por uma vasta parte do continente.
Por sorte, apenas duas câmeras da Desert Fireball Network observaram a descida do meteorito em 3 segundos. Isso levou a uma previsão com menos certeza do que o habitual de uma área de pouso de pouco mais de 5 quilômetros quadrados. A equipe também estimou a massa final do meteorito entre 150 e 700 gramas.
"Essas condições de queda foram promissoras o suficiente para justificar uma viagem de campo para pesquisar toda a zona de queda com um drone", dizem Anderson e companhia.
Eles organizaram uma missão de 4 dias para encontrar a rocha espacial usando dois drones para pesquisar o possível local de pouso e um algoritmo de visão de máquina para analisar as imagens em busca de possíveis objetos de interesse.
A equipe treinou o algoritmo usando um banco de dados de imagens que eles haviam tirado anteriormente de meteoritos encontrados neste deserto, juntamente com novas imagens de meteoritos que caíram no local e fotografados usando os drones.
"Usamos um drone DJI M300 com uma câmera Zenmuse P1 (44 MP) para pesquisar a linha de queda de 5,1 km2 a 1,8 mm/pixel com 20% de sobreposição entre as imagens em cada direção", dizem os pesquisadores. Nessas imagens, eles esperavam que o meteorito tivesse um tamanho aparente entre 20 e 65 pixels.
"Os primeiros três dias que passamos no local consistiram em pesquisar com um drone e processar dados com nosso algoritmo de aprendizado de máquina", dizem Anderson e companhia. "No quarto e último dia visitamos candidatos a meteoritos com o drone e pessoalmente."
E eles acharam! Uma pedra de 70g do tamanho de um mouse de computador. "Embora ainda não tenhamos classificado o meteorito, sua crosta de fusão se assemelha à de outros condritos", dizem Anderson e companhia.
Esse é um resultado interessante que tem o potencial de revolucionar a caça de meteoritos nesses tipos de locais. Claro, há muitas arestas para suavizar.
Por exemplo, a equipe diz que seu algoritmo de visão de máquina não foi treinado para encontrar meteoritos, mas identificou anomalias de qualquer tipo. "Durante o desenvolvimento dessa estratégia, encontramos falsos positivos, como latas, garrafas, cobras, cangurus e pilhas de ossos de vários animais", dizem eles.
Eles também ganharam alguns insights úteis. Por exemplo, eles encontraram o meteorito a apenas 50 metros da linha de queda ideal prevista, embora isso tivesse uma incerteza considerável. "Com isso em mente, podemos no futuro priorizar a busca na área imediatamente ao redor da linha de queda ideal", dizem eles.
Reconstrução de trajetória
E eles também tiveram alguma sorte. A massa significativamente menor do que o previsto do meteorito poderia tê-lo levado a pousar fora do local previsto, não fosse por um vento útil.
Tudo isso pode ser de uso significativo para redes de bolas de fogo, que agora monitoram um terço dos céus australianos e uma área cada vez maior do céu em todo o mundo. No entanto, os dados de treinamento precisarão ser coletados de uma maneira que capture as características da área de pouso específica, que varia drasticamente em todo o mundo.
Curiosamente, ao reconstruir a trajetória da bola de fogo, os astrônomos podem encontrar o local de pouso, mas também podem percorrer a trajetória para trás para descobrir de que parte do sistema solar o meteoro deve ter vindo. Isso permite que os astrônomos entendam melhor a origem do meteorito e o papel que ele pode ter desempenhado na formação do Sistema Solar.
Portanto, há muito mais ciência por vir desse tipo de trabalho.
Ref: Recuperação bem-sucedida de uma queda de meteorito observada usando drones e aprendizado de máquina: arxiv.org/abs/2203.01466
Artigo anteriorData de lançamento de Metal Lords e imagens revelam filme de heavy metal do ensino médio