Como Construir um Visualizador de Rastreamento em Tempo Real de Asteroides: Trazendo Dados Espaciais à Vida

Resumo Simples

Construa um Visualizador de Rastreamento em Tempo Real de Asteroides de ponta, que traz as maravilhas da exploração espacial à vida através de uma interface do usuário interativa e informativa.

Documento de Requisitos do Produto (PRD)

Objetivos:

• Criar uma visualização intuitiva e em tempo real dos movimentos de asteroides
• Fornecer informações precisas e atualizadas sobre as trajetórias dos asteroides
• Oferecer uma ferramenta educacional para entusiastas do espaço e estudantes

Público-alvo:

• Entusiastas do espaço
• Estudantes e educadores
• Público em geral interessado em astronomia

Características-chave:

1. Visualização 3D interativa das posições e trajetórias dos asteroides
2. Atualizações de dados em tempo real de agências espaciais confiáveis (ex.: NASA)
3. Painéis de informações detalhadas para asteroides individuais
4. Controles de tempo para visualizar posições passadas e futuras previstas
5. Filtros personalizáveis para tamanho, distância e status de potencial perigo dos asteroides
6. Contas de usuário para salvar preferências e asteroides favoritos
7. Recursos educacionais e explicações de conceitos astronômicos

Requisitos do Usuário:

• Navegação e controles intuitivos
• Design responsivo para acesso em vários dispositivos
• Representação clara e visualmente atraente de dados complexos
• Capacidade de compartilhar descobertas interessantes nas redes sociais
• Recursos de acessibilidade para usuários com deficiências

Fluxos de Usuário

1. Registro e Onboarding de Novo Usuário:

   • Usuário visita a página inicial
   • Clica em "Cadastrar" e insere os detalhes
   • Conclui um breve tutorial sobre como usar o visualizador
   • Personaliza as configurações e preferências iniciais

2. Explorando Dados de Asteroides:

   • Usuário faz login na sua conta
   • Interage com a visualização 3D
   • Aplica filtros para focar em tipos específicos de asteroides
   • Clica em um asteroide para ver informações detalhadas
   • Salva o asteroide em sua lista de favoritos

3. Compartilhando e Aprendendo:

   • Usuário descobre uma trajetória de asteroide interessante
   • Usa os controles de tempo para criar uma visualização personalizada
   • Clica em "Compartilhar" para gerar um link ou publicação em redes sociais
   • Navega até a seção de recursos educacionais para obter mais informações

Especificações Técnicas

Front-end:

• React para construir a interface do usuário
• Three.js para visualização 3D
• Redux para gerenciamento de estado
• Axios para requisições de API

Back-end:

• Node.js com Express para o servidor
• PostgreSQL para gerenciamento de banco de dados
• Arquitetura de API RESTful
• JWT para autenticação

Fontes de Dados:

• API Near Earth Object Web Service (NeoWs) da NASA
• Banco de Dados de Pequenos Corpos da JPL

Ferramentas de Desenvolvimento:

• Git para controle de versão
• Jest para testes
• ESLint para qualidade de código
• Docker para containerização

Endpoints da API

• POST /api/auth/register
• POST /api/auth/login
• GET /api/asteroides
• GET /api/asteroides/:id
• GET /api/usuarios/:id/favoritos
• POST /api/usuarios/:id/favoritos
• DELETE /api/usuarios/:id/favoritos/:idAsteroide
• GET /api/recursos-educacionais
• GET /api/configuracoes
• PUT /api/configuracoes

Esquema do Banco de Dados

Tabela de Usuários:

• id (PK)
• nome_de_usuario
• email
• hash_da_senha
• criado_em
• atualizado_em

Tabela de Favoritos:

• id (PK)
• id_do_usuario (FK para Usuários)
• id_do_asteroide
• adicionado_em

Tabela de Configurações:

• id (PK)
• id_do_usuario (FK para Usuários)
• tema
• visualização_padrão
• preferências_de_notificação

Tabela de Recursos Educacionais:

• id (PK)
• título
• conteúdo
• categoria
• criado_em
• atualizado_em

Estrutura de Arquivos

Plano de Implementação

1. Configuração do Projeto (1 semana)

   • Inicializar o repositório Git
   • Configurar o front-end React com Create React App
   • Configurar o back-end Node.js com Express
   • Configurar o banco de dados PostgreSQL

2. Autenticação e Gerenciamento de Usuários (1 semana)

   • Implementar registro e login de usuários
   • Criar middleware de autenticação JWT
   • Desenvolver perfil do usuário e páginas de configurações

3. Recurso Básico de Visualização (3 semanas)

   • Integrar o Three.js para renderização 3D
   • Implementar busca e processamento de dados de asteroides
   • Criar controles interativos para a visualização

4. Integração e Gerenciamento de Dados (2 semanas)

   • Configurar tarefas agendadas para atualizações de dados
   • Implementar cache e otimização de dados
   • Criar endpoints de API para informações de asteroides

5. Recursos de Interação do Usuário (2 semanas)

   • Desenvolver sistema de favoritos
   • Implementar funcionalidade de filtragem e busca
   • Criar capacidades de compartilhamento

6. Conteúdo Educacional (1 semana)

   • Projetar e implementar a seção de recursos educacionais
   • Criar sistema de gerenciamento de conteúdo para atualizações fáceis

7. Testes e Refinamento (2 semanas)

   • Realizar testes abrangentes de todos os recursos
   • Otimizar o desempenho e a responsividade
   • Coletar feedback do usuário e fazer melhorias

8. Implantação e Lançamento (1 semana)

   • Configurar o ambiente de produção
   • Configurar o pipeline de CI/CD
   • Realizar testes finais e lançar

Estratégia de Implantação

1. Escolher um provedor de nuvem (ex.: AWS, Google Cloud ou DigitalOcean)
2. Configurar um cluster gerenciado do Kubernetes para implantação de contêineres
3. Usar um serviço gerenciado de PostgreSQL para o banco de dados
4. Implementar um pipeline de CI/CD usando GitHub Actions ou GitLab CI
5. Configurar monitoramento e registro com ferramentas como Prometheus e Grafana
6. Usar uma CDN para entrega de ativos estáticos
7. Implementar procedimentos automatizados de backup e recuperação de desastres
8. Configurar ambientes de staging e produção para lançamentos controlados

Justificativa do Design

O Visualizador de Rastreamento em Tempo Real de Asteroides é projetado com foco no engajamento do usuário e no valor educacional. A visualização 3D alimentada pelo Three.js oferece uma experiência imersiva, enquanto o React garante uma interface do usuário responsiva e eficiente. O back-end usa Node.js e Express por seu excelente desempenho no tratamento de dados em tempo real e solicitações de API.

O PostgreSQL foi escolhido por sua robustez no gerenciamento de dados relacionais, particularmente útil para contas de usuário e favoritos. A arquitetura de API RESTful permite fácil escalabilidade e potencial expansão futura para aplicativos móveis.

A estrutura de arquivos separa as preocupações claramente, promovendo a manutenibilidade e a colaboração entre os desenvolvedores. A estratégia de implantação usando containerização e Kubernetes garante escalabilidade e facilidade de gerenciamento à medida que o aplicativo se torna mais popular.

Ao combinar tecnologias web de ponta com dados astronômicos precisos, este visualizador visa tornar a exploração espacial acessível e empolgante para usuários de todos os contextos.