Introdução
Foi no passado mês de outubro que recebi na minha caixa de correio o convite para participar num workshop de robótica na agência espacial europeia. O convite surgiu porque no verão quando soube desta iniciativa candidatei-me para participar numa sessão que decorreu em junho. Mas nessa altura houve muitos candidatos e acabei por ficar de fora, numa espécie de lista de suplentes. Quando pensaram em realizar está sessão em dezembro, recebi o convite, o qual aceitei prontamente. Afinal não é todos os dias que podemos vir à agência espacial europeia e ainda para mais, para brincar com robôs.A agência fica na Bélgica, perto de Redu, uma pequena vila a sul de Bruxelas. O worshop irá decorrer nos dias 19 e 20 de dezembro e tem como objetivo sensibilizar os professores a utilizarem o espaço como contexto para desenvolverem atividades no âmbito de disciplinas das áreas das ciências, tecnologias, engenharia e matemáticas. Aqui fica um relato resumido da minha participação no evento.
European Space Agency (esa) – dia 1
Ás 8:15 chega ao hotel o autocarro que nos vai levar até ao centro educacional da esa. O grupo é constituído por 20 professores de vários países europeus que colaboram financeiramente com a esa. Vêm de Itália, da Holanda, de Espanha, da Roménia, da Grécia, da Bélgica, da Polónia, da Escócia e da Dinamarca. De Portugal vimos 4 professores. Dois colegas de Lisboa e um colega de Olhão, para além de mim.
Saímos do hotel às 8:30 como previsto e seguimos por uma estrada rural nos campos das Ardenhas, uma área de extensa floresta na região da Wallonia onde se fala o francês. Chegamos à entrada do centro onde tivemos de nos identificar, uma a um, para recerbermos o nosso cartão de acesso. O centro fica situado numa planície com antenas parabólicas que parecem crescer como cogumelos por toda a parte. São de vários tamanhos e feitios.
Por volta das 9:00 fomos recebidos pela coordenadora dos programas de educação da agência, que nos irá acompanhar durante os dois dias no esa e-robotics lab. O nome dela é Colienne. Recebemos as instruções para andarmos pelo centro, bem como a política de segurança e o plano de evacuação, não vá surgir algum azar. Depois fazemos uma breve apresentação de cada um de nós e segue-se a apresentação do centro, onde nos é explicada a visão e o tipo de atividades que a esa promove no âmbito da educação.
- Construir em LEGO um Mars rover (veículo motorizado automatizado para explorar o planeta Marte)
- Programar o rover para se deslocar de forma autónoma
- Verificar a existência de água em Marte
- Estabelecer comunicação com o planeta terra a partir de Marte
Hoje pela manhã começamos por conhecer o LEGO mindstorms ev3, um kit, para construir robôs. Primeiro familirizamo-nos com o brick, o cérebro do robô que controla todos os componentes do mesmo. É um minicomputador onde são conectados todos os motores e sensores do robô e que depois pode ser programado diretamente através do pequeno ecrã, ou então através de software próprio no computador.
A Colienne começa por nos explicar como programar os motores diretamente no brick. Montamos umas rodas só para testar e rapidamente obtemos o movimento esperado. Depois introduzimos um sensor de pressão, que utilizamos como botão, para controlar quando é que o rover anda e quando é que para. Para tal basta acrescentarmos mais um bloco de programação. Aqui convém explicar que para programar este dispositivo não é necessário escrever uma só linha de código. Tudo pode ser feito com blocos de instruções, à semelhança do que acontece com alguns ambientes de programação como o scratch. Isto torna a programação muito mais simples e intuitiva e também apelaria e motivadora. Não é necessário perder tempo a apreender uma sintaxe de linguagem para podermos programar estes dispositivos.
Depois de familiarizados com o brick, passamos para o computador. O ambiente de programação da LEGO torna o trabalho de programação ainda mais simples. Os blocos de código são ainda mais intuitivos e à disposição dos mesmos no ecrã de forma sequencial faz com que a programação seja como um jogo de dominós. Para passar o programa para o brick basta estabelecer uma ligação winless com o dispositivo. Todos eles têm nomes de astronautas famosos. A partir do momento que estabelecemos a conexão, podemos controlar o brick diretamente a partir do software no computador.Agora que já conhecemos os “cantos à casa”, ou neste caso os tijolos, lançamo-nos na nossa missão. Trabalhamos em grupos de dois. Eu junto-me a uma colega também portuguesa que por acaso se sentou ao meu lado. A primeira fase do projeto é a fase da engenharia, ou seja, construir o rover com as peças de LEGO. Temos 2 caixas à nossa disposição com tralhas que nunca mais acabam, algumas tão pequenas que quase não se conseguem pegar. A construção é livre, mas para nos orientar, temos alguns modelos já construídos na sala e é nos fornecido um guiao passo a passo para ajudar a construir a estrutura onde o brick vai assentar. Depois disso estamos por nossa conta e risco, deixados à mercê da criatividade de cada um. O céu é o limite. Neste caso o de Marte, não aquele que vemos por cima das nossas cabeças.
Isto pode parecer uma brincadeira simples, coisa de miúdos, mas levamos toda a manhã para conseguirmos montar toda a estrutura com o brick, o sistema motriz de lagartas e os vários sensores que vamos precisar. Foram necessárias vários avanços e recuos durante a construção para se obter um produto final que se espera esteja consistente. Ainda antes do almoço fazemos as primeiras afinações nas lagartas para conseguir que o rover se possa movimentar sem problemas. Parece que não está muito mal. Por agora já anda para a frente durante o tempo que definimos numa trajetória linear.O almoço é servido na cantina do centro. Aproveitamos a refeição para relaxar, pois a manhã foi cansativa numa constante de “coloca LEGO”, “retira LEGO”, “procura LEGO”, …
De tarde voltamos ao trabalho. Agora que já temos a estrutura é necessário fazer toda a programação. Ao centro, na sala, temos uma plataforma em maquete da superfície do planeta vermelho. Depois de aterrar em Marte, o rover tem de descer uma pequena elevação, depois contornar essa elevação na parte inferior, voltar a subir por outro lado e finalmente fazer a perfuração para verificar a existência de água com um sensor. Se parece simples, garanto desde já que não é.
Para conseguirmos descolar o rover desde o ponto de aterragem até à parte inferior, ele tem de descer um pequena rampa durante um tempo predefinido para ficar no local certo para posteriormente podermos virar para mudar de direção. Para conseguirmos colocá-lo no ponto certo são necessários vários testes. Ao fim de várias tentativas conseguimos acertar com o tempo. Agora temos de o virar no ângulo certo para seguir caminho. Mais testes que levam muito tempo porque para além do nosso rover, estão mais 8 na sala que também precisam de fazer testes na superfície de Marte. Ao fim de mais algumas tentativas, conseguimos virar o rover na direção certa. Para já conseguimos descer do ponto de aterragem e virar na direção que pretendemos. A partir daqui a coisa complica-se. Temos de fazer um percurso não linear para contornar a elevação. Vamos utilizar um sensor de ultra-sons para verificar quando estamos próximos da parede e virar de acordo com a trajetória pretendida. Esta parte não vai ser nada fácil. Fazemos os primeiros testes ao sensor, mas entretanto chega a hora de terminarmos por hoje. Deixamos o brick a carregar. Amanhã voltamos ao trabalho.Visita ao centro de visitantes da esa
Ás 17:30 vamos fazer uma visita guiada ao Euro Space Center. A esta hora o centro já está fechado ao público. Temos o epaço todo para nós. O guia leva-nos para a nave principal do centro onde está exposto um modelo à escala de um space shuttle da NASA que comecou a desbravar o espaço no século passado. Atualmente já estão fora de operação, mas foram até 2013 utilizados para transporte de módulos para a estação espacial internacional.
Começamos por fazer uma simulação de um ambiente de gravidade descontrolada, algo que pode acontecer no espaço e para o qual os astronautas têm de estar preparados. Sento-me num giroscópio devidamente amarrado com um cinto e com um capacete, e durante um minuto tenho de pintar sobre uma linha tracejada numa folha de papel, enquanto a gravidade faz o que bem entende da minha pessoa. Tenho uma sensação de perda de controlo terrível, mas concentro-me no papel. Os astronautas treinam com joysticks para conseguirem estabilizar os módulos. Quando termina o tempo, até que o desenho não ficou mal.
A seguir somos convidados para o “moon walk”. Quem era perito nesta arte já não está entre nós. Parece que o segredo eram as meias brancas. Logo por azar as minhas hoje são cinza! O simulador consiste numa espécie de cadeira pendurada no teto com molas que simula a falta de aderencia ao solo que os astronautas sentem na lua. Para complementar, temos uns óculos de realidade virtual que tornam a experiência na lua imersiva. Caminho aos saltos em direção a uma cabana de uma futura colônia espacial e depois regresso em direção ao planeta terra que se encontra no sentido oposto. Sinto mesmo que estou na lua (apesar de ainda não ter lá estado) e tenho de saltar para me poder descolar. É uma forma totalmente nova de nos movermos!
Depois dos simuladores prosseguimos a visita pelo space shuttle. Subimos para avistar o cockpit. É uma imensidão de butões num pequeno espaço onde tinham de coabitar 8 pessoas. É impressionante pensarmos que esta tecnologia foi desenvolvida nos anos 70! Descemos pela parte de traz do space shuttle onde podemos ver de perto os três grandes propulsores que consomem uma média de 2 milhões de litros de combustível por viagem. Um consumo equilibrado para os dias que correm.
Terminamos a visita no Columbus, um módulo da estação espacial internacional. Nele podemos ver como é o dia a dia dos astronautas que habitam na órbita terrestre. Desde a alimentação, à forma como dormem e até como cuidam das suas necessidades. É uma verdadeira aventura. Mas se pensarmos que eles podem dar uma volta completa à terra em 90 minutos, sendo que 45 minutos são de dia e outros 45 minutos são de noite, são uns verdadeiros privilegiados.Posto isto, terminamos o primeiro dia na esa, mas com os pés bem assentes na terra.
Vídeos
Ligações
- European Space Agency (esa) – dia 1
- European Space Agency (esa) – dia 2
