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10 colaborações da inteligência artificial com a exploração espacial

Wyllian Torres
·6 minuto de leitura

Não é novidade que, ao longo dos últimos anos, a inteligência artificial (IA) tem revolucionado nossa maneira de utilizar as ferramentas tecnológicas, seja elaborando aquela playlist com músicas que se encaixam perfeitamente em nosso gosto musical ou através de sistemas de navegação. E, na astronomia, a IA contribui significativamente para novas descobertas, também levando robôs a lugares que, por enquanto, não podemos alcançar, além de mapear uma vasta área do Universo.

Sistemas inteligentes também são responsáveis por dar certa autonomia para que essas máquinas desempenhem tarefas sem depender tanto dos nossos comandos — já que, na exploração espacial, as distâncias são gigantescas. A seguir, você confere 10 maneira em que a IA contribui para o aperfeiçoamento da nossa capacidade de estudar o espaço.

1 - Assistência para os astronautas

O assistente Cimon a bordo da ISS (Imagem: Reprodução/ESA/DLR/NASA)
O assistente Cimon a bordo da ISS (Imagem: Reprodução/ESA/DLR/NASA)

O Crew Interactive Mobile Companion (CIMON) é um dispositivo criado para atuar como assistente dos astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). A primeira versão foi enviada para lá em 2018 e voltou à Terra no ano seguinte, com uma segunda versão sendo levada para lá ainda em 2019.

O objetivo é que o sistema de inteligência artificial ajude os tripulantes ao executar tarefas de manutenção e reparo na estação. Eventualmente, a IA desempenhará também um papel de assistência social, amenizando o estresse causado pelo isolamento do espaço.

2 - Planejamento de missões

Sistemas de inteligências usados para aprimorar as rotas de missões espaciais (Imagem: Reprodução/NASA)
Sistemas de inteligências usados para aprimorar as rotas de missões espaciais (Imagem: Reprodução/NASA)

Atualmente, as missões espaciais são planejadas a partir das observações obtidas anteriormente. Na prática, cientistas podem encontrar certas barreiras para acessar estes dados, mas imagine se todas essas informações ficassem disponíveis para o planejamento das próximas missões?

Para isso, pesquisadores estão trabalhando em um sistema que atue como assistente de engenharia de projeto que seja capaz de reduzir o tempo de execução do trabalho, fornecendo acesso a informações relevantes. Um exemplo disso é a IA chamada Daphne, do Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica, utilizado por equipes de projeto de satélites que observam a Terra.

3- Processamento de dados

(Imagem: Reprodução/Centro de Previsão<br>de Tempo e Estudos Climáticos)
(Imagem: Reprodução/Centro de Previsão
de Tempo e Estudos Climáticos)

Diante do grande número de satélites em operação ao redor da Terra, é natural que uma grande quantidade de dados sejam gerados em inúmeros processos. A IA tem sido fundamental para processar todas essas informações de maneira otimizada e eficiente. Com isso, ela é utilizada em tarefas como o armazenamento sobre o calor de áreas urbanas e até mesmo para combinar dados meteorológicos com imagens feitas por satélites — estimando, por exemplo, a velocidade dos ventos. Também é capaz de monitorar o estado de saúde dos satélites.

4 - Monitorando de lixo espacial

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Não é novidade que a grande quantidade de detritos orbitando nosso planeta seja um dos grandes problemas do nosso tempo. Atualmente, existem em órbita cerca de 34 mil objetos maiores do que 10 centímetros, segundo dados da Agência Espacial Europeia (ESA), que podem colocar em risco outras infraestruturas espaciais em operação, como a própria ISS. Ao monitorar esses detritos, os satélites em operação podem evitar possíveis colisões. Através da IA, pesquisadores estão trabalhando em um sistema capaz de manobrar estas espaçonaves para órbitas seguras.

5 - Mapeamento de outros mundos

Mapa geológico da Lua (Imagem: Reprodução/NASA/GSFC/USGS)
Mapa geológico da Lua (Imagem: Reprodução/NASA/GSFC/USGS)

No espaço, não existe um sistema de navegação que nos oriente tão bem quanto o GPS. Mas podemos combinar o grande acervo de dados observacionais dos corpos celestes do Sistema Solar, como a Lua, com a Inteligência Artificial e elaborar mapas bem precisos.

Como a NASA fez em 2018, ao desenvolver um sistema de inteligência a partir de milhares de imagens coletadas pela sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). A partir dessas informações e de outras missões, o sistema criou um mapa geológico virtual da Lua.

6 - Analisar dados de exoplanetas

Concepção artística de um exoplaneta (Imagem: Reprodução/NASA)
Concepção artística de um exoplaneta (Imagem: Reprodução/NASA)

Nos últimos anos, descobrimos milhares de outros mundos orbitando outras estrelas — os famosos exoplanetas. No entanto, analisar essa grande quantidade de dados é um trabalho que pode demorar. Por isso, astrônomos defendem o uso de sistemas inteligentes para o processamento de dados obtidos por diversos telescópios e sondas atualmente em operação. São algoritmos que não apenas analisam essas informações, mas que também são capazes de aprimorar sua leitura e prever e detectar objetos com maior precisão.

7 - Autonomia de sondas espaciais

Ilustração da sonda Europa Clipper (Imagem: Reprodução/NASA)
Ilustração da sonda Europa Clipper (Imagem: Reprodução/NASA)

Na exploração espacial, talvez uma das maiores barreiras sejam as grandes distâncias. A sonda New Horizons, por exemplo, que atualmente está no Cinturão de Kuiper, leva cerca de 7 horas para enviar seus dados para a Terra, mesmo na velocidade da luz. Pensando em reduzir este “delay”, pesquisadores pretendem implementar, nas próximas missões, a inteligência artificial para que a sonda possa executar algumas tarefas sem precisar aguardar pelos comandos enviados daqui.

A missão Europa Clipper, da NASA, confirmada para 2023 rumo à lua Europa, de Júpiter, contará com um sistema inteligência que dê mais autonomia para a nave.

8 - Manutenção de satélites em órbita

(Imagem: Reprodução/NASA)
(Imagem: Reprodução/NASA)

Enviar missões de reparo em satélites na órbita da Terra é muito caro, mas alguns projetos baseados em inteligência artificial podem tornar esta tarefa financeiramente e fisicamente mais acessível. Enviar robôs com sistemas de IA para uma missão de manutenção é o mais adequado, em vez de enviar novos satélites para a substituição dos objetos com algum defeito. A NASA tem desenvolvido a missão OSAM-1, anteriormente chamada de Restore-L, para que seja capaz de reparar, montar e fabricar satélites em órbita.

9 - Condução de rovers em outros mundos

Helicóotero Ingenuity e o rover Perseverance, em Marte (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)
Helicóotero Ingenuity e o rover Perseverance, em Marte (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)

Não são apenas as sondas que enfrentam longas distâncias para receberem comandos enviados da Terra, mas também os robôs que exploram outros mundos diretamente da superfície. Para que uma informação chegue a um rover em Marte, por exemplo, mesmo na velocidade da luz, são necessários oito minutos. Pode parecer pouco tempo, mas, tratando-se de uma missão comandada a grande distância, pode fazer muita diferença. Para isso, projetos de IA são pensados para dar autonomia a esses robôs em outros mundos, como o ERGO Autonomy Framework, desenvolvido pelo Reino Unido.

10 - Descobrir estrelas "bebês"

Disco protoestelar; uma estrela recém nascida (Imagem: Reprodução/ALMA/ESO/NAOJ/NRAO))
Disco protoestelar; uma estrela recém nascida (Imagem: Reprodução/ALMA/ESO/NAOJ/NRAO))

Nos últimos anos, a inteligência artificial tem sido usada pela astronomia para explorar a vastidão do espaço, auxiliando na detecção de lentes gravitacionais ou até mesmo no mapeamento das crateras lunares. Estima-se que a Via Láctea tenha entre 200 a 400 bilhões de estrelas, mas como descobrir estrelas recém-formadas nesse mar de pontos brilhantes?

Ao analisar imagens obtidas pelo observatório Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), com o auxílio da IA, astrônomos descobriram cerca de 2.000 protoestrelas em nossa galáxia. É um trabalho que além de fornecer dados mais precisos, otimiza bastante o tempo dos pesquisadores.

Fonte: Canaltech

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