Pesquisa Cientifica

As profundezas aquáticas são lendárias pela escuridão retinta. William Beebe, a primeira pessoa que as definiu como “o abismo”, definia o estado como “noite perpétua”.

A escuridão é acompanhada por pressão intensa. A 6,5 km de profundidade, esta equivale a cerca de 800 kg/cm². É demais até mesmo para Alvin, o mais famoso dos pequenos submersíveis mundiais, capaz de conduzir um piloto e dois cientistas a uma profundidade máxima de 4,5 km.

Mas há um novo submersível em construção em Cudahy, no Wisconsin, que até mesmo em seu processo de construção parece estar repudiando a escuridão. O trabalho iluminava o galpão imenso de uma fábrica, em visita recente. Chamas avermelhadas e alaranjadas brotavam em meio a chuveiros de faíscas, enquanto o metal incandescente era lentamente forçado a ceder às demandas do projeto do submersível.

“Impressionante”, disse Tom Furman, engenheiro sênior da Ladish Forging, depois que uma grande prensa comprimiu um disco de metal quente de 3,3 m, fazendo com que a delicada manipulação parecesse tão simples quanto mudar um pote de margarina de lugar.

O novo veículo deve substituir o Alvin, que foi o primeiro submersível capaz de iluminar os destroços enferrujados do Titanic e o primeiro a conduzir cientistas às profundezas para descobrir os bizarros ecossistemas dos vermes gigantes e outras estranhas criaturas que prosperam nas águas frias e gélidos do fundo dos oceanos.

Os Estados Unidos costumavam operar diversos submersíveis - pequenos submarinos que conseguem mergulhar a extraordinárias profundidades. Só resta o Alvin, e depois de mais de quatro décadas vasculhando as profundezas o momento da aposentadoria está próxima.

O substituto, que está sendo construído ao custo de US$ 50 milhões, vai mergulhar mais fundo, se mover mais rápido, se manter mais tempo submerso, penetrar melhor a escuridão, carregar mais equipamento científico e possivelmente - mas ninguém pode estar certo disso - dar início a uma nova era de exploração marítima.

Os criadores da máquina, na Instituição Oceanográfica de Woods Hole, em Cape Cod, descrevem-na como “o mais capacitado dos veículos de pesquisa marinha profunda existentes no mundo”.

O Alvin consegue carregar um piloto e dois cientistas a profundidades de até 4,5 km, o que oferece acesso a 62% do leito oceânico mundial. O novo veículo deve descer a mais de 6,5 km, o que permitiria que mais de 99% dos pisos oceânicos do planeta fossem investigados.

Mas a profundidade maior significa que a esfera de transporte de pessoal do veículo e seus muitos outros sistemas estariam sujeitos a toneladas de pressão esmagadora.

“Tecnologicamente, é um grande desafio”, disse Robert Detrick Jr., cientista sênior e vice-presidente de instalações e operações marinhas do instituto, sobre a construção da nova esfera de transporte de pessoal. “Também é algo que não é feito há muito tempo nos Estados Unidos”.

Para melhor resistir à pressão do mar, as paredes da nova esfera de pessoal terão quase 7,5 cm de espessura, ante os cinco cm usados no Alvin. Os pesquisadores das profundezas sempre usam o formato esférico para alojar os tripulantes, porque essa é a forma geométrica que melhor resiste à pressão esmagadora.

“Temos confiança em que será possível fazê-lo”, disse Detrick em janeiro, sobre o processo de forja da esfera. “Mas não teremos muita margem de erro. Caso o primeiro processo de forja fracasse, refazê-lo seria dispendioso demais”.

O ar de incerteza pende sobre as equipes de engenheiros e oceanógrafos que se reuniram no final de julho na Ladish, que fica em Cudahy, comunidade que fica no subúrbio de Milwaukee.

O objetivo da companhia metalúrgica era transformar dois gigantescos discos de titânio - mais fortes e leves que o aço, e perfeitos para resistir às vastas pressões das profundezas - em hemisférios gêmeos.

Caso a forja tivesse sucesso, os hemisférios se acoplariam perfeitamente e poderiam ser soldados, criando o primeiro passo no processo de produção da esfera de pessoal e do submersível.

A Ladish, uma empresa com um galpão de cerca de 1,5 km de extensão, é um labirinto de fornos, forjas, prensas - versões gigantescas dos martelos usados por ferreiros para manipular o metal quente. Os funcionários usam capacetes, máscaras de segurança e, quando necessários, protetores de ouvidos.

“Cargas quentes proibidas”, alerta um cartaz no caminho do grupo de visitantes pela fábrica. “Capacetes obrigatórios a partir daqui”, avisa outro.

A estrela das instalações é a prensa hidráulica número 154, um mastodonte com altura equivalente a cinco andares. Há décadas seus operadores vêm avançando discretamente a agenda de exploração científica norte -americana, transformando lingotes de aço quente em revestimentos para foguetes.

Agora, os operadores estão preocupados com o espaço interior. No final de junho, depois de muitos preparativos e simulações em computadores, as sirenes soaram e eles mergulharam o aríete da prensa no titânio fervente, um disco de quase 15 cm de espessura e 3,3 m de diâmetro. Fumaça e chamas saltaram imediatamente.

“É preciso trabalhar rápido”, disse Douglas Roberts, um gerente na Ladish, em meio aos fogos de artifício. “Uma peça grande assim se resfria rapidamente”.

Em segundos a grande prensa transforma o disco radiante em uma enorme bacia. No dia seguinte, foi a vez da outra metade. Mesmo depois de uma hora se refrigerando, a grande bacia ainda irradiava ondas de calor.

“Saimo-nos muito bem”, disse Furman, engenheiro chefe da Ladish, aos visitantes e executivos da fábrica.

O processo geral de forja, soldagem, corte, tratamento térmico, corte de portinholas de observação, acabamento metálico, acabamento final e teste da esfera de pessoal deve ser realizado por diversas empresas localizadas em muitas áreas do país, e levará dois anos. A cabine de pessoal concluída, com 2,10 m de diâmetro, terá 30 cm a mais de diâmetro que a do Alvin.

Os oceanógrafos acreditam que a nova esfera ajudará a abrir as profundezas do mar. O volume dela é 18% maior que o do Alvin, permitindo duas vezes mais espaço para equipamento científico e um pouquinho mais de conforto para os passageiros.

O Alvin tem três escotilhas grossas de observação pelas quais piloto e cientistas podem ver o mundo subaquático. O novo veículo terá cinco, ampliando o campo de visão e a chance de descobertas e de observação cuidadosa.

“Vai ser incrível”, disse Cindy Van Dover, professora de biologia marinha na Universidade Duke que passou centenas de horas mergulhando no Alvin.

Ela apontou que os cientistas teriam duas janelas voltadas para a frente. Em contaste, o ponto de vista científico do Alvin é lateral; só o piloto vê o que existe à frente.

“Visão frontal é bom”, ela disse, classificando o panorama como dramático, repleto de luzes e de ação.

Ela disse que a visão frontal poderia, por exemplo, revelar mais detalhes sobre as imensas fontes quentes que existem no fundo do mar, cercadas por formas exóticas de vida.

No Alvin, “o cientista não vê isso”, ela disse. “Além disso, você quer saber de onde suas amostras estão sendo obtidas, e como. Desse modo, é possível orientar o piloto”.

Detrick, de Woods Hole, disse que a forja da esfera de pessoal é um dos três grandes obstáculos técnicos. Os demais são a produção da espuma e dos bancos de baterias do veículo. A espuma precisa ser dura o bastante para resistir à pressão esmagadora mas ter flotabilidade suficiente para compensar o peso crescente do aparelho. E as baterias precisam ser incomumente robustas e poderosas.

Caso o processo tenha sucesso, as novas baterias permitirão que o veículo permaneça no fundo por até oito horas, ante as seis horas do Alvin.

Melhorias na propulsão do submersível, com vetores de empuxo mais fortes, permitirão velocidade maior. E as novas luzes e câmeras permitirão que penetre melhor a escuridão.

Mas, como o predecessor, o veículo completo não será maior que um caminhão pequeno.

Van Dover disse que uma das grandes vantagens seria a capacidade do veículo de mergulhar profundamente. “Profundidade importa”, ela disse. “É difícil falar liricamente sobre o assunto, porque não sabemos o que existe lá. Não podemos garantir descobertas. Mas sabemos que, a cada vez que ampliamos nossa capacidade de ir a qualquer lugar, descobrimos coisas novas sobre como funciona o planeta e sobre como a vida no planeta se adapta”.

O novo veículo deve também servir como fonte de orgulho para o país, e pode capturar a estima internacional porque cientistas estrangeiros participam de alguns mergulhos.

Os submersíveis também podem servir a objetivos geopolíticos. Um ano atrás, uma equipe russa caminhou até o Pólo Norte e mergulhou sob a camada de gelo em um submersível. Eles plantaram a bandeira russa no piso oceânico e, ao emergir, declararam que o ato havia reforçado a alegação russa de que cerca de metade do piso oceânico do Ártico é território do país.

Mas não se pode determinar ainda quando o substituto do Alvin se integrará à pequena frota mundial de submersíveis.

Como muitos projetos do governo federal, ele sofre de estouro de custos e de problemas de verba. Quando proposto inicialmente, em 2004, o custo projetado era de US$ 21,6 milhões. Mas os atrasos e o preço dos materiais, do planejamento e dos serviços contratados foram superiores ao previsto. Funcionários do governo dizem que o preço do titânio, por exemplo, quintuplicou no período.

A Fundação Nacional da Ciência dos Estados Unidos, agência federal que patrocina o projeto, tem muitas necessidades concorrentes a atender, e o custo estimado de US$ 50 milhões vai ser difícil de cobrir. Por isso, os funcionários do instituto de Woods Hole desenvolveram uma abordagem gradual que promete reduzir as despesas imediatas.

Em carta datada de 8 de agosto, Susan Avery, presidente do instituto, delineou o plano para Deborah Kelley, oceanógrafa da Universidade de Washington e diretora do comitê científico de exploração submarina profunda, uma equipe de pesquisadores que assessora o governo federal quanto a explorações marítimas.

A nova esfera de pessoal, ela afirma, poderia ser acoplada inicialmente ao corpo do Alvin, o que prolongaria a vida do velho submersível e reforçaria sua capacidade.

O Alvin também receberia novas baterias, novos equipamentos eletrônicos, luzes, sistemas de câmera e vídeo melhores. Mas o híbrido estaria limitado à profundidade de 4,5 km para o qual o Alvin está capacitado.

A segunda fase, afirma Avery, envolveria a construção do casco do novo submersível, que permitiria mergulhos até os 6,5 km de profundidade.

E quanto tempo isso vai demorar? O cronograma original de 2004 previa que o veículo substituto estaria pronto em 2008. No começo deste ano, em meio a crescentes incertezas, os responsáveis pelo cronograma adiaram o projeto para 2010.

Agora, a data de estréia do Alvin reformado será em 2011, e o novo submersível só estaria pronto em 2015, de acordo com o pessoal de Woods Hole.

“A fase 2 envolve obter recursos adicionais”, disse Detrick. “É questão de dinheiro”.

Os funcionários estimam um déficit de US$ 25 milhões e esperam que um doador privado ajude a cobrir a diferença e a garantir a estréia acelerada do novo submersível e de seu programa de pesquisa profunda.

Para exploradores como Van Dover, quanto antes melhor. “Podemos aplicar 40 anos de experiência e construi-lo bem. Isso é que é bonito sobre a experiência”.

Tradução: Paulo Migliacci ME

Na versão de Vernor Vinge sobre a Califórnia em 2025, existe uma escola de segundo grau chamada Fairmont High, cujo lema é “tentando ao máximo não se tornar obsoleta”. Não parece muito inspirador, mas, para os muitos fãs de Vinge, se trata de um objetivo muito ambicioso, e possivelmente inatingível, para os membros da nossa espécie.

Vinge é um matemático e cientista da computação em San Diego cujos trabalhos de ficção científica conquistaram cinco prêmios Hugo e críticas positivas dos engenheiros que analisam sua plausibilidade técnica. O escritor é capaz de devaneios líricos, mas também suspeita que suas sagas intergalácticas em breve venham a se tornar tão obsoletas quanto os heróis humanos que as protagonizam.

O problema é um conceito delineado por ele em um ensaio de 1993, no qual prevê que em 2030 os computadores se terão tornado tão poderosos que uma nova forma de superinteligência poderia emergir. Vinge comparou esse momento da história à singularidade que cerca um buraco negro: uma fronteira para além da qual as velhas regras deixam de valer e cuja tecnologia seria tão impossível de compreender pela nossa civilização quanto a nossa o é para um peixinho dourado.

Essa singularidade é muitas vezes descrita em tom de piada como “paraíso dos nerds”, mas Vinge não prevê felicidade imortal. O cientista nele pode admirar as maravilhas tecnológicas, mas o romancista prevê catástrofes e se preocupa com o destino de seres humanos nem tão maravilhosos, a exemplo de Robert Gu, protagonista de Rainbows End o fim do arco-íris, o mais recente romance que ele escreveu.

Robert ensina inglês e é um famoso poeta que sucumbe ao Mal de Alzheimer, sobrevivendo em uma casa de repouso até 2025, quando a singularidade parece estar se aproximando e a tecnologia propicia maravilhas. Ele recupera a maior parte de suas faculdades mentais, seu corpo de 75 anos é rejuvenescido e até mesmo suas rugas desaparecem.

Mas ele se sente tão perdido no mundo novo que tem de voltar ao segundo grau para aprender técnicas básicas de sobrevivência. Wikipedia, Facebook, Second Life, World of Warcraft, iPhones, mensagens instantâneas - tudo isso são tecnologias antiquadas, tacanhas, porque no futuro todos estarão conectados a todos, e a tudo.

Graças a lentes de contato especiais, computadores que fazem parte das roupas e sensores de localização instalados em toda parte, as pessoas verão uma corrente constante de texto e imagens sobrepostos ao mundo real. Em conversa com a imagem fiel de um amigo distante que parece caminhar ao lado de alguém, é possível ajustar o cenário de acordo com as preferências mútuas - acrescentando torres medievais aos edifícios, por exemplo - e ao mesmo tempo manter comunicação com vastas redes de pessoas e computadores.

Para o misantropo Robert, que mal havia conseguido dominar o e-mail em sua vida pregressa, o mundo das redes é um inferno multitarefas. Ele se recolhe a um de seus velhos retiros, a Biblioteca Geisel, que no passado foi o centro intelectual da Universidade da Califórnia em San Diego mas agora é visitada tão raramente que seus livros em papel estão a ponto de ser jogados fora para abrir espaço a uma versão cabeça de um parque de diversões temático.

Na biblioteca, ele encontra algumas outras pessoas “medicamente recauchutadas” que ainda lêem livros e utilizam máquinas obsoletas como laptops. Adotando o nome de “Cabala dos Idosos”, eles conspiram para salvar a biblioteca e tentam descobrir a que servem suas capacidades, se é que servem para alguma coisa.

Vinge, 63, entende o sofrimento dos velhinhos, nem que seja porque seus livros fazem parte do acervo da biblioteca. Ele me levou a uma reunião da Cabala dos Idosos, na biblioteca, e falou sobre as preocupações que tem quanto a 2025 - alguém ainda lerá livros? O conhecimento distribuído em rede fará aos intelectuais aquilo que a Revolução Industrial fez aos artesãos?

“O pessoal da época do romance tem a atenção de uma borboleta”, ele afirma. “Eles se animam com um tópico, o usam de determinada maneira e logo o abandonam por outro coisa. As pessoas agora se preocupam porque não existem mais empregos vitalícios. A que ponto essa tendência poderia chegar? Consigo imaginar um mundo no qual todo mundo trabalha por tarefa, e cada tarefa dura menos de um minuto”.

A visão incomoda, mas Vinge a classifica como um dos cenários menos desagradáveis quanto ao futuro: a amplificação de inteligência, ou IA, que permitirá que os seres humanos se tornem mais inteligentes ao combinar seus conhecimentos comuns e integrar os conhecimentos que as máquinas oferecem, talvez até pela conexão direta entre seus cérebros e computadores.

A alternativa ao IA seria o triunfo da AI, ou inteligência artificial, que, ele calcula, superaria em muito a inteligência humana. Caso isso venha a acontecer, prevê Vinge, as máquinas superinteligentes não se contentarão em trabalhar para seus mestres humanos, e tampouco se deixarão confinar pacatamente em laboratórios. Como ele escreveu naquele ensaio de 1993, “imagine-se confinado à sua casa e com acesso apenas limitado ao exterior e aos seus mestres. Caso esses mestres pensem em ritmo, digamos, um milhão de vezes inferior ao seu, resta pouco dúvida de que, depois de alguns anos, você certamente desenvolveria alguns ‘conselhos úteis’ para lhes dar que, incidentalmente, permitiriam que se libertasse”.

O que aconteceria conosco se as máquinas comandassem? Bem, diz Vinge, pode ser que os pós-humanos venham a nos utilizar como nós usamos os bois e jumentos. Mas o escritor prefere esperar que eles sejam mais como os ambientalistas, que desejam proteger as espécies mais fracas nem que por interesse próprio.

Na imaginação de Vinge, os pós-humanos raciocinariam que “talvez precisemos dos humanos porque são criaturas naturais capazes de sobreviver em situações nas quais uma catástrofe poderia fazer com que a tecnologia desapareça. Assim eles poderiam trazer de volta as coisas importantes - ou seja, nós”.

The New York Times