A inteligência artificial tem causado ondas nos últimos anos, permitindo-nos resolver problemas mais rápido do que a computação tradicional poderia permitir. Recentemente, por exemplo, a DeepMind, subsidiária de inteligência artificial do Google, desenvolveu o AlphaFold2, um programa que resolveu o problema do dobramento de proteínas. Este é um problema que confunde os cientistas há 50 anos.
Os avanços na IA nos permitiram fazer progressos em todos os tipos de disciplinas – e isso não se limita às aplicações neste planeta. Desde o projeto de missões até a limpeza da órbita da Terra de lixo, aqui estão algumas maneiras pelas quais a inteligência artificial pode nos ajudar a nos aventurar mais no espaço.
Assistentes de astronauta
Você se lembra de Tars e Case, os robôs assistentes do filme “Interestelar?” Embora esses robôs ainda não existam para missões espaciais reais, os pesquisadores estão trabalhando em algo semelhante, criando assistentes inteligentes para ajudar os astronautas. Esses assistentes baseados em IA, mesmo que não pareçam tão sofisticados quanto os dos filmes, podem ser incrivelmente úteis para a exploração espacial.
Um assistente virtual desenvolvido recentemente pode detectar qualquer perigo em missões espaciais longas, como mudanças na atmosfera da espaçonave – por exemplo, dióxido de carbono aumentado – ou um mau funcionamento do sensor que pode ser potencialmente prejudicial. Em seguida, alertaria a tripulação com sugestões para inspeção.
Um assistente de IA chamado Cimon voou para a estação espacial internacional (ISS) em dezembro de 2019, onde está sendo testado por três anos. Eventualmente, Cimon será usado para reduzir o estresse dos astronautas, executando tarefas que eles pedem para fazer. A NASA também está desenvolvendo um companheiro para astronautas a bordo da ISS, chamado Robonauta, que trabalhará ao lado dos astronautas ou assumirá tarefas que são muito arriscadas para eles.
Desenho e planejamento da missão
Planejar uma missão a Marte não é uma tarefa fácil, mas a inteligência artificial pode tornar isso mais fácil. As novas missões espaciais tradicionalmente contam com o conhecimento obtido por estudos anteriores. No entanto, essas informações muitas vezes podem ser limitadas ou não totalmente acessíveis.
Isso significa que o fluxo de informações técnicas é restringido por quem pode acessá-las e compartilhá-las com outros engenheiros de projeto de missão. Mas e se todas as informações de praticamente todas as missões espaciais anteriores estivessem disponíveis para qualquer pessoa com autoridade em apenas alguns cliques? Um dia pode haver um sistema mais inteligente – semelhante à Wikipedia, mas com inteligência artificial que pode responder a perguntas complexas com informações confiáveis e relevantes – para ajudar no design e planejamento antecipado de novas missões espaciais.
Os pesquisadores estão trabalhando na ideia de um assistente de engenharia de projeto para reduzir o tempo necessário para o projeto da missão inicial que, de outra forma, levaria muitas horas de trabalho humano. “Daphne” é outro exemplo de assistente inteligente para projetar sistemas de observação da Terra por satélite. Daphne é usado por engenheiros de sistemas em equipes de projeto de satélites. Isso torna seu trabalho mais fácil, fornecendo acesso a informações relevantes, incluindo feedback, bem como respostas a perguntas específicas.
Processamento de dados de satélite
Os satélites de observação da Terra geram enormes quantidades de dados. Isso é recebido pelas estações terrestres em blocos ao longo de um grande período de tempo e deve ser montado antes de ser analisado. Embora tenha havido alguns projetos de crowdsourcing para fazer análises básicas de imagens de satélite em uma escala muito pequena, a inteligência artificial pode vir em nosso socorro para uma análise detalhada de dados de satélite.
Pelo grande volume de dados recebidos, a IA tem sido muito eficaz em processá-los de forma inteligente. Tem sido usado para estimar o armazenamento de calor em áreas urbanas e para combinar dados meteorológicos com imagens de satélite para estimativa da velocidade do vento. A IA também ajudou na estimativa da radiação solar usando dados de satélite geoestacionários, entre muitas outras aplicações.
A IA para processamento de dados também pode ser usada para os próprios satélites. Em pesquisas recentes, os cientistas testaram várias técnicas de IA para um sistema de monitoramento remoto da saúde por satélite. É capaz de analisar os dados recebidos dos satélites para detectar quaisquer problemas, prever o desempenho da saúde do satélite e apresentar uma visualização para uma tomada de decisão informada.
Detritos espaciais
Um dos maiores desafios espaciais do século 21 é como lidar com o lixo espacial. De acordo com a ESA, existem cerca de 34.000 objetos maiores que 4 polegadas (10 centímetros) que representam sérias ameaças à infraestrutura espacial existente. Existem algumas abordagens inovadoras para lidar com a ameaça, como projetar satélites para reentrar na atmosfera da Terra se forem implantados na região da órbita baixa da Terra, fazendo com que se desintegrem completamente de forma controlada.
Outra abordagem é evitar possíveis colisões no espaço, evitando a criação de qualquer entulho. Em um estudo recente, pesquisadores desenvolveram um método para projetar manobras para evitar colisões usando técnicas de aprendizado de máquina (AM).
Outra abordagem inovadora é usar o enorme poder de computação disponível na Terra para treinar modelos de ML, transmitir esses modelos para a espaçonave já em órbita ou a caminho e usá-los a bordo para várias decisões. Uma forma de garantir a segurança dos voos espaciais foi recentemente proposta usando redes já treinadas a bordo da nave. Isso permite mais flexibilidade no projeto do satélite, ao mesmo tempo que mantém o risco de colisão em órbita mínimo.
Sistemas de navegação
Na Terra, estamos acostumados a ferramentas como o Google Maps que usam GPS ou outros sistemas de navegação. Mas não existe tal sistema para outros corpos extraterrestres, por enquanto.
Não temos satélites de navegação ao redor da Lua ou Marte, mas poderíamos usar os milhões de imagens que temos de satélites de observação, como o Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Em 2018, uma equipe de pesquisadores da NASA em colaboração com a Intel desenvolveu um sistema de navegação inteligente usando IA para explorar os planetas. Eles treinaram o modelo nas milhões de fotografias disponíveis de várias missões e criaram um mapa lunar virtual.
À medida que continuamos a explorar o universo, continuaremos a planejar missões ambiciosas para satisfazer nossa curiosidade inerente, bem como para melhorar a vida humana na Terra. Em nossos esforços, a inteligência artificial nos ajudará tanto na Terra quanto no espaço a tornar essa exploração possível.
Publicado em 17/04/2021 15h49
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