A hora chegou novamente para celebrar tudo o que une os amantes da tecnologia e da ficção científica pelo mundo. Com o Dia 4 de Maio à porta, é altura de fazer a ligação entre a nossa realidade atual e aquela galáxia muito, muito distante, abordando uma questão crucial: como é que é possível sobreviver no espaço sem uma internet eficiente?

É quase inacreditável pensar que os planos da Estrela da Morte tiveram de ser literalmente transportados num dispositivo de armazenamento externo, quando o Conselho Jedi (descanse em paz) conseguia criar representações holográficas perfeitas de si mesmos a partir de todo o universo. Pode-se argumentar que fazer uma cópia externa e escondê-la foi a maneira mais discreta, mas não seria possível enviar os planos para qualquer nave em vez de transmiti-los para o navio de batalha mais próximo?

Não se preocupem, estamos aqui para oferecer o que acreditamos serem as respostas, baseadas numa boa dose de investigação e nas nossas próprias opiniões humildes. A verdade é que a internet espacial atual e futura ainda necessita de bastante hardware e redes. Vamos explorar onde estamos hoje, para onde podemos estar a caminho e porque os Rebeldes podem realmente ter tido de correr mais do que Darth Vader, sacrificando tantas vidas, para retirar os esquemas da Estrela da Morte do setor.

Como É Que Movemos Dados no Espaço?

A internet, tal como a conhecemos e adoramos, depende em grande parte do hardware. Para simplificar, a internet é uma rede de todas as redes no planeta. Palavra-chave aqui, pessoal: planeta. Usamos cabos de fibra ótica para conectar as coisas na nossa esfera terrestre. Mas o que acontece quando queremos levar as coisas para o espaço?

Temos várias operações de telecomunicações que nos permitem mover dados através do espaço, mas nenhuma é tão rápida quanto os nossos cabos de fibra ótica, especialmente com os avanços recentes na transmissão de fibra. Para tornar as comunicações espaciais tão rápidas, precisaríamos de hardware análogo e/ou avanços científicos em áreas de pesquisa bastante interessantes.

Para o propósito desta conversa, aqui estão as noções básicas: quando se transmitem dados (por qualquer meio, não apenas através do espaço), convertemo-los para um formato que os computadores conseguem ler, ou seja, 0s e 1s. Normalmente, representamos esses valores modulando ou fluctuando diferentes tipos de ondas eletromagnéticas. Atualmente, a forma mais prevalente de transmissão de dados no espaço é o rádio, enquanto os lasers são uma tecnologia emergente, mas já utilizável.

As nossas organizações baseadas na Terra movem dados pelo espaço, tanto a curta como a longa distância, usando diferentes redes de satélites e tecnologia de escuta. Ambas utilizam um sistema de satélites chamado Tracking and Data Relay Satellite (TDRS), que orbita a Terra a uma distância suficiente para que os pontos de retransmissão estejam quase sempre visíveis para espaçonaves como a Estação Espacial Internacional (ISS).

À medida que se avança para o espaço profundo, é possível enviar o sinal diretamente para a Terra—só que há uma janela menor de tempo onde as órbitas estão alinhadas para tornar isso possível. Nesses casos, os rovers estacionados em outros planetas podem usar outros orbitadores para retransmitir sinais de volta para a Terra. O problema é que esses orbitadores normalmente têm uma missão científica própria, o que significa que o orbitador de retransmissão tem de decidir sobre a prioridade do tráfego. Estes aspectos também sinalizam o que a internet espacial poderia ser no futuro: uma rede de satélites de retransmissão que transferem dados de planeta para planeta.

Enquanto as redes na Terra são projetadas para respostas em tempo real, os cientistas estão a trabalhar em Delay-Tolerant Networking (DTN), que é projetado para lidar com atrasos significativos e otimizar o roteamento com base nessas informações. Ainda não é mainstream, mas o DTN foi demonstrado com sucesso em várias missões, incluindo na missão Curiosity da NASA e na missão Rosetta da Agência Espacial Europeia (ESA).

E o Que Usam em Star Wars?

Nos filmes de Star Wars, vemos vários tipos de redes de comunicação, e ainda mais no universo expandido não canónico:

• Holonet: Esta é uma rede de comunicação galáctica mencionada nos filmes. Provavelmente é um sistema complexo de satélites, retransmissores e transceptores de subespaço que facilitam a transferência rápida de dados. Isso é semelhante ao que estamos a usar e a construir hoje.
• Subespaço: Embora seja usado principalmente para viagens mais rápidas do que a luz, o subespaço também pode ser utilizado para transmitir informações. O subespaço é um reino fictício que permite a viagem hiperespecial, e é possível que os sinais de comunicação possam se aproveitar desta rede para tempos de viagem mais rápidos.
• Droides de Comunicação Hiperespecial: O lore dos Legends (material não canónico de Star Wars) menciona esses droides especializados que poderiam transmitir mensagens via subespaço, alcançando comunicações quase instantâneas.

Como os dois últimos dependem da zona fictícia de subespaço, estamos realmente a considerar o Holonet hoje. E, este funciona de forma semelhante à nossa tecnologia atual, embora eles obviamente tenham mais satélites e retransmissores à disposição. Isso é uma boa notícia para o nosso pequeno experimento mental—podemos olhar para os tempos de transmissão de arquivos nas nossas missões atuais a Marte para obter alguns números análogos.

Tempos de Transmissão e Tamanhos de Arquivo de Marte

Agora que a ciência foi abordada, vamos ao cerne da questão. Porque foi possivelmente mais rápido mover os planos da Estrela da Morte via armazenamento externo do que apenas transmiti-los depois de os escudos planetários terem sido levantados? Essa resposta depende dos tempos de transmissão e do tamanho do arquivo.

A tecnologia atual que usamos para comunicar com Marte tem alguns tempos de transmissão diferentes que podemos considerar:

• Rádio, antena de baixa ganância: Até alguns kilobits por segundo (kbps)
• Rádio, antena de alta ganância: Até vários megabits por segundo (Mbps)
• Laser, sistemas de comunicações padrão: Até 10 gigabits por segundo (Gbps)
• Laser, sistemas avançados em desenvolvimento: Em desenvolvimento, mas dezenas de Gbps

Para os nossos propósitos, vamos escolher duas e usar um arquivo de 10GB como exemplo. A fórmula básica para calcular o tempo de transmissão é:

Tempo de Transmissão = Tamanho do Arquivo / Taxa de Dados

Assumindo ondas de rádio e uma antena de alta ganância:

Tempo de Transmissão = (10GB * 8 bits) / (1Mbps) = 80,000 segundos, ou cerca de 22 horas

Assumindo comunicações a laser com um sistema padrão:

Tempo de Transmissão = (10GB * 8 bits) / (10Gbps) = 8 segundos

Então, Qual Era o Tamanho dos Arquivos da Estrela da Morte?

Temos duas fontes canónicas principais que podemos usar para inferir o tamanho do arquivo dos esquemas da Estrela da Morte: Uma Nova Esperança e Rogue One: Uma História de Star Wars. (Os planos foram discutidos em Clone Wars, mas não em detalhe.)

Uma Nova Esperança

No filme original, vemos os planos que os rebeldes conseguiram contrabandear, e podemos usar esses para fazer algumas suposições sobre o tamanho do arquivo. Curiosamente, esses planos foram realmente criados para o filme por alguns cientistas dos Laboratórios de Propulsão a Jato da NASA (JPL), e foram originalmente creditados no filme.

Fatores a considerar sobre o tamanho do arquivo:

• Complexidade Visual: Os esquemas que vemos nos projetores holográficos mostram diagramas técnicos detalhados com várias seções, rótulos e anotações.
• Profundidade de Cor: Embora o filme não mostre cor definitivamente, para fins de estimativa, vamos assumir que os planos são em escala de cinza (requerendo 1 byte por pixel).
• Resolução: Estimar a resolução exata a partir do filme é difícil. No entanto, considerando o detalhe visível na tela e a tecnologia da época (1977), um palpite conservador seria uma resolução semelhante ao vídeo em definição padrão (cerca de 480p).

Estimativa Conservadora do Tamanho do Arquivo

A fórmula para calcular o tamanho do arquivo por imagem é:

Tamanho do Arquivo por Imagem = Largura x Altura x Profundidade de Cor

Vamos assumir que os planos da Estrela da Morte são exibidos num projetor holográfico com uma resolução de 640 x 480 pixels (uma resolução comum de definição padrão). Se forem imagens em escala de cinza, precisariam de 1 byte por pixel para a profundidade de cor, então:

640 pixels * 480 pixels * 1 byte/pixel = 307,200 bytes por imagem

No entanto, os planos provavelmente consistem em vários esquemas e plantas. No filme, vemos várias seções e texto rolante, sugerindo uma quantidade considerável de informação.

A fórmula para calcular o tamanho total do arquivo é:

Tamanho Total do Arquivo = Tamanho do Arquivo por Imagem * Número de Imagens

Vamos supor que os planos da Estrela da Morte consistem num

total de 100 imagens em escala de cinza (uma estimativa muito aproximada), então:

Tamanho Total do Arquivo = 307,200 bytes/imagem * 100 imagens = 30,720,000 bytes

1MB é igual a 1,048,576 bytes, então isso equivale a 29.3MB (30,720,000 bytes / 1,048,576 bytes/MB).

Lembre-se, esta é uma estimativa muito aproximada.

O tamanho real do arquivo pode ser muito maior ou menor dependendo de fatores como:

• Compressão: A tecnologia da Estrela da Morte pode utilizar técnicas avançadas de compressão de dados, reduzindo significativamente o tamanho do arquivo.
• Gráficos Vetoriais: Se os planos estão armazenados como gráficos vetoriais (imagens escaláveis), o tamanho do arquivo seria menor comparado a bitmaps (armazenando informação de pixel).
• Dados Adicionais: O cartão de dados pode conter informações adicionais além dos esquemas visuais, como descrições de texto, especificações de material, etc., o que poderia aumentar o tamanho do arquivo.

Considerando tudo, um palpite razoável para o tamanho do arquivo dos planos da Estrela da Morte em Uma Nova Esperança poderia estar na faixa de 20 a 50 megabytes. Isso é suficiente para conter uma quantidade significativa de dados técnicos, mas ainda se encaixa num cartão de dados de tamanho razoável para o período do filme (1977).

Rogue One

Em Rogue One, não vemos os planos em detalhe como em Uma Nova Esperança, mas temos um curto clipe mostrando blueprints digitais. Baseado no que podemos deduzir e em outras fontes canónicas mais recentes, que empregam hologramas 3D, aqui está uma estimativa revista para o tamanho dos esquemas da Estrela da Morte:

Fatores a considerar sobre o tamanho do arquivo:

• Complexidade dos Dados: Rogue One revela planos que incluem esquemas detalhados, leituras técnicas e possivelmente modelos 3D. Esses elementos aumentam significativamente o tamanho do arquivo comparado à nossa estimativa anterior baseada em imagens estáticas.
• Complexidade dos Modelos 3D: O tamanho dos modelos 3D depende do nível de detalhe. Modelos de alta resolução com texturas intricadas requerem mais dados do que modelos mais simples.
• Hierarquia de Dados: Os planos provavelmente envolvem uma estrutura em camadas, com visões gerais e análises aprofundadas em seções específicas. Isso adiciona ao tamanho total do arquivo.
• Compressão: A presença de compressão de dados é desconhecida. Algoritmos de compressão podem reduzir significativamente o tamanho do arquivo, mas a eficácia depende do tipo de dados.

Estimativa de Faixa:

Dado esses fatores, aqui está uma possível faixa para os esquemas da Estrela da Morte:

• Estimativa Inferior (100s de GB): Modelos 3D moderadamente complexos. Alguma compressão de dados. Foco em esquemas e dados técnicos essenciais.
• Estimativa Superior (Baixo Dígito em TB): Modelos 3D altamente detalhados abrangendo toda a Estrela da Morte. Compressão limitada ou inexistente. Dados extensivos além dos esquemas principais, incluindo procedimentos de manutenção, detalhes do sistema de armas, etc.

Decisão Final?

Claro, não sabemos se as técnicas de armazenamento de dados são diferentes no universo de Star Wars, e claro, a diferença entre a tecnologia de 1977 e 2016 dá aos escritores de ficção científica muito mais para trabalhar, mas considerando a complexidade da Estrela da Morte e a variedade de dados sugerida em Rogue One, o tamanho do arquivo dos esquemas provavelmente está na faixa de centenas de gigabytes a alguns terabytes de baixa escala. Francamente, apesar dos planos de Uma Nova Esperança serem a nossa introdução original ao universo, essa faixa é mais realista para um projeto de escala tão imensa.

Com um tamanho de arquivo na faixa de 100s de GB ou baixo TBs, faz muito mais sentido porque os Rebeldes não tentaram transmitir os arquivos muito mais longe. Sabemos pelo filme que os planos da Estrela da Morte estavam num planeta relativamente isolado em um quadrante controlado pelo Império, e quem sabe o quão grandes são os quadrantes.

Para argumentar, vamos supor que os esquemas da Estrela da Morte eram de 1TB e há um planeta seguro à distância equivalente de Marte. Transmitir os arquivos via rádio com uma antena de alta ganância levaria cerca de 2330 horas, e transmitir via laser levaria 217 horas.

Com isso em mente, mesmo que seja um pouco antiquado, provavelmente era mais rápido colocar os arquivos num dispositivo de armazenamento numa nave e depois enviar essa nave para levar os arquivos onde precisavam ir (sem contar com desventuras imprevistas).

Sempre Tenha um Backup: É um Droid a Forma Mais Segura de Transmitir Arquivos?

A parte mais confusa desta discussão toda é porque, uma vez que passaram pela parte “Darth Vader está a tentar matar-nos”, não fizeram várias cópias dos dados e distribuíram-nas para várias entidades separadas. A urgência da corrida de Luke para alcançar os Rebeldes é envolvente e tudo, mas também é uma excelente razão para sempre ter um backup geograficamente separado. A bravura do R2-D2 à parte, o destino do universo deveria ter alguma redundância.

Se Funciona, Funciona

No final, realmente não podemos reclamar. Luke conseguiu enviar os arquivos para Leia; Leia tornou-se instrumental nas vitórias Rebeldes contra não uma, mas duas Estrelas da Morte, e todos tivemos de suportar os tempos sombrios das prequelas antes de obtermos a história envolvente de Rogue One. Um brinde aos fãs de Star Wars e que o Dia 4 de Maio esteja convosco.