miniaturadaimagem|Selo do Laboratório de Pesquisa Naval
O Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos, em inglês United States Naval Research Laboratory, ou NRL, é o laboratório de pesquisa da Marinha dos Estados Unidos e do Corpo de Fuzileiros Navais dos Estados Unidos. Fundado em 1923, em Washington, D.C., realiza pesquisa científica básica e aplicada, desenvolvimento tecnológico e construção de protótipos. Suas especialidades abrangem física de plasmas, física espacial, ciência dos materiais e guerra eletrônica tática. O NRL foi um dos primeiros laboratórios científicos de pesquisa e desenvolvimento do governo dos Estados Unidos. Sua abertura, em 1923, ocorreu por iniciativa de Thomas Edison. O laboratório está subordinado ao Escritório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos.
Em 2016, o NRL operava no âmbito do Fundo de Capital de Giro da Marinha, sem uma dotação própria no orçamento federal dos Estados Unidos. Seus custos, inclusive as despesas administrativas, eram cobertos por projetos de pesquisa financiados pelas instituições contratantes, sem repasses diretos do Congresso. Os gastos anuais com pesquisa eram de aproximadamente US$ 1 bilhão.
Pesquisa miniaturadaimagem|Parte do campus principal do laboratório em Washington, D.C. A antena parabólica é frequentemente usada como símbolo da instituição.
O Laboratório de Pesquisa Naval realiza pesquisa básica e aplicada em áreas de interesse da Marinha dos Estados Unidos. Seus cientistas e engenheiros publicam trabalhos em congressos, simpósios e periódicos. Em 2011, publicaram 1.398 artigos científicos e técnicos, capítulos de livros e trabalhos em anais de congressos sem classificação de sigilo, em uma contagem provisória baseada nos dados disponíveis em agosto de 2012.
Desde a fundação, em 1923, o laboratório fez descobertas científicas e desenvolveu novas tecnologias. Em alguns casos, o sigilo sobre seus projetos militares só foi retirado décadas depois de as tecnologias terem entrado em uso generalizado.
Em 2008, o NRL ocupava o terceiro lugar entre as instituições dos Estados Unidos com patentes de nanotecnologia, atrás da IBM e da Universidade da Califórnia.
Em 2014, suas áreas de pesquisa abrangiam: Sensores avançados de rádio, ópticos e infravermelhos Sistemas autônomos Ciência da computação, ciência cognitiva e inteligência artificial Tecnologias de comunicação, como rádio, redes e transmissão óptica Tecnologia de energia dirigida Tecnologia de dispositivos eletrônicos e eletro-ópticos Guerra eletrônica Tecnologias para melhorar a facilidade de manutenção, a confiabilidade e a capacidade de resistir a danos Efeitos ambientais sobre sistemas navais Interação entre humanos e robôs Pesquisa e sistemas de obtenção de imagens Segurança da informação Geociências marinhas Materiais Meteorologia Acústica oceânica Oceanografia Física óptica Física de plasmas Sistemas e tecnologia espaciais Tecnologias de vigilância e sensores Tecnologia submarina
Naquele ano, o NRL pesquisava blindagem para munições em transporte, lasers de alta potência, detecção remota de explosivos, spintrônica, dinâmica de misturas gasosas explosivas, canhões eletromagnéticos, detecção de materiais nucleares ocultos, dispositivos de grafeno, amplificadores de alta potência em frequências extremamente altas, de 35 a 220 GHz, lentes acústicas, mapeamento orbital detalhado do litoral, previsão do tempo no Ártico, análise e previsão global de aerossóis, plasmas de alta densidade, pulsares de milissegundo, transmissão de dados por laser em banda larga, centros virtuais de operação de missões, baterias, cristais fotônicos, eletrônica com nanotubos de carbono, sensores eletrônicos, nanorressonadores mecânicos, sensores químicos de estado sólido, optoeletrônica orgânica, interfaces entre neurônios e dispositivos eletrônicos e nanoestruturas que se montam espontaneamente.
Entre as instalações de pesquisa e desenvolvimento disponíveis em 2014 estavam a sala limpa de nanofabricação Classe 100 do Instituto de Nanociência, com cerca de 460 m², laboratórios de medição de baixo e ultrabaixo ruído e o Laboratório de Pesquisa em Sistemas Autônomos.
Descobertas e desenvolvimentos miniaturadaimagem|Câmara de vácuo térmico de aproximadamente 4,9 m na instalação de verificação de cargas úteis do laboratório
Ciências espaciais O Laboratório de Pesquisa Naval desenvolve veículos espaciais há décadas. Projetou o segundo, o quinto e o sétimo satélites dos Estados Unidos a entrar em órbita terrestre, o primeiro satélite movido a energia solar, o primeiro satélite de vigilância, o primeiro satélite meteorológico e o primeiro satélite do GPS. No Projeto Vanguard, o primeiro programa de satélites dos Estados Unidos, o NRL recebeu a tarefa de projetar, construir e lançar um satélite artificial, cumprida em 1958. Em 2024, o Vanguard 1 e o estágio superior de seu foguete lançador ainda estavam em órbita, sendo os satélites artificiais há mais tempo nessa condição. O Vanguard 2 foi o primeiro satélite a observar a cobertura de nuvens da Terra e, por isso, o primeiro satélite meteorológico. O Galactic Radiation and Background I, ou GRAB I, do NRL, foi o primeiro satélite de reconhecimento dos Estados Unidos e mapeou do espaço as redes de radar da União Soviética. O Sistema de Posicionamento Global, ou GPS, foi inventado no NRL e testado com seus satélites Timation. O primeiro satélite operacional do GPS, Timation IV, também chamado NTS-II, foi projetado e construído no laboratório.
O NRL iniciou estudos dos espectros ultravioleta e de raios X do Sol e desenvolveu novas pesquisas nessa área com satélites como o Coriolis, lançado em 2003. Também é responsável pelo Programa de Satélites Táticos, com veículos lançados em 2006, 2009 e 2011.
O laboratório projetou o Minitrack, o primeiro sistema de rastreamento de satélites, que deu origem a redes posteriores. Antes do sucesso dos satélites de vigilância, a antena parabólica no topo da sede do NRL em Washington, D.C., integrava o projeto Communication Moon Relay. Durante a Guerra Fria, o projeto usava sinais refletidos pela Lua para pesquisar comunicações de longa distância e interceptar transmissões internas soviéticas.
O programa de desenvolvimento de veículos espaciais do NRL inclui o TacSat-4, satélite experimental de reconhecimento tático e comunicações. O laboratório também projeta e opera instrumentos e experimentos espaciais, como o instrumento de radiação de iodeto de estrôncio, SIRI, e o sensor de ângulo de incidência do fluxo e campo magnético, RAMS, a bordo do STPSat-5, o imageador de amplo campo WISPR, a bordo da Parker Solar Probe, e o experimento de coronógrafo espectrométrico de grande ângulo, LASCO, a bordo do Solar and Heliospheric Observatory, ou SOHO. O Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi, FGST, da NASA, antes chamado Gamma-ray Large Area Space Telescope, ou GLAST, foi testado nas instalações do NRL. O laboratório construiu seu calorímetro, um dos subsistemas centrais do telescópio. Cientistas do NRL também publicaram pesquisas sobre novas e explosões de raios gama.
Meteorologia miniaturadaimagem|direita|Imagem de satélite do furacão Harvey produzida pelo NRL pouco antes de o furacão atingir a costa do Texas, em 2017 A Divisão de Meteorologia Marinha, NRL-MRY, em Monterey, na Califórnia, fornece imagens de 18 satélites meteorológicos para a previsão do tempo nos Estados Unidos e em outros países. Imagens de fenômenos meteorológicos severos, como furacões e ciclones, usadas na emissão de alertas antecipados, frequentemente vêm dessa divisão, como ocorreu com o furacão Harvey em 2017. O NRL também participa do desenvolvimento de modelos de previsão do tempo, como o Hurricane Weather Research and Forecasting, lançado em 2007.
Ciência dos materiais O NRL pesquisa materiais desde a década de 1920, quando passou a usar radiografia industrial com raios gama na inspeção não destrutiva de revestimentos metálicos e soldas de navios da Marinha. O laboratório esteve entre os primeiros a desenvolver a mecânica da fratura moderna, aplicada depois a problemas em navios, aeronaves comerciais e mísseis Polaris. Esse conhecimento passou a ser usado em projetos de reatores nucleares, aeronaves, submarinos e tanques de armazenamento de materiais tóxicos.
O NRL desenvolveu a síntese de cristais de arsenieto de gálio, GaAs, de alta pureza, usados em transceptores de alta frequência de telefones celulares, sistemas de comunicação por satélite e radares civis e militares. Entre estes estão os radares de todas as aeronaves de combate dos Estados Unidos e dos mísseis ARM, Phoenix, AIM-9L e AMRAAM. As invenções do laboratório com GaAs foram licenciadas pela Rockwell, Westinghouse, Texas Instruments e Hughes Research. O GaAs de alta pureza também é usado em células solares de alta eficiência, como as dos veículos exploradores Spirit e Opportunity, enviados pela NASA a Marte.
O NRL descobriu hidrogênio do vento solar em amostras de solo lunar das missões Apollo, fornecidas por um projeto de pesquisa financiado pela NASA.
O laboratório desenvolveu aspectos fundamentais da tecnologia furtiva, entre eles os mecanismos de absorção de ondas de radar em materiais com ferrita. O tratamento da superfície de mancais metálicos por implantação de íons de cromo, pesquisado no NRL, quase triplicou a vida útil de peças de motores a turbina da Marinha e também foi adotado em peças de helicópteros do Exército. Revestimentos de poliuretano fluorado desenvolvidos no laboratório são usados em tanques de armazenamento de combustível da Marinha para reduzir vazamentos e a contaminação do ambiente e do combustível. As mesmas películas poliméricas revestem os radomos dos submarinos da classe Los Angeles, repelindo a água e permitindo o uso do radar logo após a emersão.
Os cientistas do NRL realizam pesquisas teóricas e experimentais sobre novos materiais, em especial materiais magnéticos, nanomateriais e termoplásticos.
Radar miniaturadaimagem|Edifício do campus principal do NRL com radomos no telhado O primeiro radar moderno dos Estados Unidos foi inventado e desenvolvido no NRL, em Washington, D.C., em 1922. Em 1939, o laboratório havia instalado o primeiro radar operacional a bordo do USS New York. O radar foi usado nas vitórias navais do Mar de Coral, de Midway e de Guadalcanal. O NRL também desenvolveu radares além do horizonte e sistemas de exibição de dados de radar. Sua Divisão de Radar realiza pesquisa e desenvolvimento para ampliar os recursos da Marinha e do Departamento de Defesa dos Estados Unidos.
Guerra eletrônica tática A Divisão de Guerra Eletrônica Tática, TEW, realiza pesquisa e desenvolvimento para atender às necessidades e às missões da Marinha nessa área. Seus trabalhos abrangem medidas de apoio à guerra eletrônica, contramedidas eletrônicas e contracontramedidas, além de estudos, análises e simulações para avaliar e melhorar o desempenho dos sistemas. A divisão atua em guerra eletrônica aérea, de superfície e terrestre. O NRL é responsável pelo sistema de identificação amigo-inimigo, IFF, e por outros desenvolvimentos.
Segurança da informação A Divisão de Tecnologia da Informação tem um grupo de pesquisa e desenvolvimento em segurança da informação, no qual foram criados os protocolos de segurança IP, ou IPsec, da IETF. O protocolo Encapsulating Security Payload, ESP, desenvolvido no NRL, é amplamente usado em conexões de redes privadas virtuais, ou VPNs, em todo o mundo. Projetos do laboratório muitas vezes se tornam aplicações de uso comum sem que o público saiba quem os desenvolveu. Um exemplo é o roteamento em camadas, conhecido como onion routing, princípio central do programa de anonimato Tor.
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