O que é navegação quântica e por que ela pode substituir o GPS em voos? Especialistas explicam

    A navegação quântica revoluciona os voos: ela substitui o GPS por sensores baseados em campos magnéticos e giroscópios quânticos superprecisos. Maior segurança, menos interferência e sem satélites.

    Essa nova tecnologia pode revolucionar a maneira como naves espaciais, aeronaves, navios e submarinos navegam em ambientes onde o GPS não está disponível.

    De smartphones a voos comerciais, o GPS é a base da navegação moderna. No entanto, sua vulnerabilidade a jamming (interrupções intencionais) e spoofing (falsificação de sinal) colocou em risco centenas de voos e embarcações.

    Em maio de 2023, a SandboxAQ, empresa da Força Aérea dos EUA, concluiu seus primeiros testes de voo com sistemas de navegação quântica. Um ano depois, a Boeing registrou o primeiro voo do mundo utilizando vários desses sistemas, navegando por quatro horas sobre a região central dos Estados Unidos sem depender de GPS.

    Somente em 2024, mais de 1.000 voos foram afetados por spoofing todos os dias, especialmente em áreas como Oriente Médio e Leste Europeu.

    E até agora, os resultados são impressionantes. As medições de posição não apenas atendem, mas às vezes excedem, os padrões de precisão em voo da Administração Federal de Aviação dos EUA (FAA).

    Como funciona a navegação quântica?

    Sua base são sensores quânticos que usam átomos ultrafrios, luz laser e campos magnéticos para detectar pequenas variações na aceleração, rotação ou no campo magnético da Terra.

    Ao integrar esses dados em tempo real com mapas geoespaciais, a localização exata pode ser calculada mesmo sem cobertura de satélite ou em ambientes onde os sinais podem ser bloqueados ou manipulados.

    A navegação quântica combina duas tecnologias principais:

    • MagNav Quântico: Magnetômetros quânticos como o AQNav (SandboxAQ) medem anomalias magnéticas na crosta e as comparam com mapas geoespaciais. Isso permite localizar uma aeronave sem GPS.
    • Inercial Quântico: Utiliza IMUs (giroscópios atômicos e acelerômetros) quânticos, com precisão tão fina que detectam acelerações no nível do femtômetro. A Boeing já testou este sistema com sucesso em voos reais.

    Vantagens para a aviação

    Abaixo estão algumas vantagens para o setor aéreo:

    • Resiliência total: sem risco de interferência externa.
    • Precisão confiável: dentro dos limites exigidos pelas autoridades aeronáuticas.
    • Sem dependência de satélite: essencial em áreas sem cobertura ou com sinais bloqueados.
    • Segurança aprimorada: reduz riscos tecnológicos e geopolíticos.

    Os desafios técnicos a serem superados

    Apesar do seu sucesso, a navegação quântica atualmente enfrenta vários desafios significativos.

    • Miniaturização de equipamentos: Os sensores quânticos atuais funcionam muito bem em laboratório, mas geralmente são grandes, pesados e delicados. Para usá-los em aviões comerciais, navios ou até mesmo carros, eles precisam ser muito mais compactos e resistentes a vibrações, mudanças de temperatura e umidade.
    • Estabilidade e precisão em ambientes reais: Em um laboratório, as condições são controladas ou, em um voo, o avião vibra, a temperatura muda e há turbulência.
    • Custos de produção e manutenção: A fabricação de computadores quânticos exige materiais e processos muito específicos, o que os torna caros hoje em dia. Reduzir custos é fundamental para que eles se tornem uma tecnologia amplamente adotada.
    • Integração com sistemas existentes: Embora a navegação quântica possa teoricamente substituir o GPS, na prática ela terá que coexistir com outros sistemas de navegação, exigindo o desenvolvimento de software e hardware que falem a mesma linguagem dos sistemas já utilizados pelas aeronaves, ou seja, que sejam compatíveis.