Nos últimos anos Inteligência artificial (AI) está ganhando força, permitindo-nos resolver problemas mais rápido do que a computação tradicional jamais poderia. Por exemplo, recentemente DeepMind, uma empresa subsidiária Google, que trata da inteligência artificial, desenvolveu alfaFold2, um programa que pode resolver o problema de dobramento de proteínas. Este é um problema que tem deixado os cientistas perplexos por 50 anos.
Os avanços na inteligência artificial nos permitiram progredir em todos os tipos de disciplinas – e eles não se limitam a aplicações neste planeta. Desde projetar missões até limpar a órbita da Terra de detritos, aqui estão algumas maneiras pelas quais a inteligência artificial pode nos ajudar a avançar ainda mais no espaço.
Assistentes de cosmonautas
Pesquisadores estão trabalhando em assistentes inteligentes para ajudar os astronautas. Esses assistentes de inteligência artificial (IA), mesmo que não pareçam tão elegantes quanto nos filmes, podem ser incrivelmente úteis para a exploração espacial.
Um assistente virtual recém-desenvolvido poderia detectar quaisquer perigos em voos espaciais de longa duração, como mudanças na espaçonave, como aumento de dióxido de carbono ou mau funcionamento do sensor, que poderiam ser potencialmente prejudiciais. Em seguida, ele alertará a tripulação com sugestões de inspeção.
Assistente Cimon foi entregue à Estação Espacial Internacional (ISS) em dezembro de 2019, onde está sendo testado por três anos. Em última análise, Cimon será usado para reduzir o estresse dos astronautas, completando as tarefas que eles pedem. NASA também está desenvolvendo um satélite para astronautas a bordo da ISS chamado Robonauta, que trabalharão em conjunto com os astronautas ou realizarão tarefas muito arriscadas para eles.
Projeto e planejamento da missão
Planejar uma missão a Marte é uma tarefa assustadora, mas a inteligência artificial pode facilitar. Novas missões espaciais são tradicionalmente baseadas no conhecimento adquirido em pesquisas anteriores. No entanto, essas informações muitas vezes podem ser limitadas ou indisponíveis em sua totalidade.
Isso significa que o fluxo de informações técnicas é limitado àqueles que podem acessá-las e compartilhá-las com outros engenheiros de projeto de missão. Mas e se todas as informações sobre praticamente todos os voos espaciais anteriores estivessem disponíveis para qualquer pessoa com as credenciais em apenas alguns cliques. Um dia pode haver um sistema mais inteligente – semelhante à Wikipedia, mas com inteligência artificial que possa responder a consultas complexas com informações confiáveis e atualizadas – para ajudar no projeto inicial e planejamento de novas missões espaciais.
Os pesquisadores estão trabalhando na ideia de um engenheiro de projeto assistente para reduzir o tempo necessário para o projeto inicial da missão, que de outra forma exige muitas horas-homem. Ninfa é outro exemplo de assistente inteligente no projeto de sistemas de observação da Terra por satélite. Daphne é usado por engenheiros de sistemas em equipes de desenvolvimento de satélites. Isso facilita o trabalho deles ao fornecer acesso a informações relevantes, incluindo avaliações, bem como respostas a consultas específicas.
Processamento de dados de satélite
Os satélites de observação da Terra geram enormes quantidades de dados. Esses dados são recebidos pelas estações terrestres em lotes durante um longo período de tempo e devem ser coletados em conjunto antes de serem analisados. Embora tenha havido vários projetos de crowdsourcing para análise básica de imagens de satélite em escala muito pequena, a inteligência artificial pode vir em nosso socorro para análise detalhada de dados de satélite.
Com uma enorme quantidade de dados recebidos, a IA acabou sendo muito eficaz em processá-los. Ele tem sido usado para estimar o acúmulo de calor em áreas urbanas e para combinar dados meteorológicos com imagens de satélite para estimar a velocidade do vento. A IA também ajudou a estimar a radiação solar usando dados de satélites geoestacionários, entre muitas outras aplicações.
A IA para processamento de dados também pode ser usada para os próprios satélites. Em um estudo recente, os cientistas testaram diferentes técnicas de inteligência artificial para um sistema remoto de monitoramento de saúde por satélite. Ele é capaz de analisar dados recebidos de satélites para identificar quaisquer problemas, prever o desempenho do satélite e fornecer visualizações para a tomada de decisões informadas.
Detritos espaciais
Um dos maiores desafios espaciais do século 21 é se livrar de detritos espaciais. De acordo com ESA, existem cerca de 34 objetos maiores que 000 cm que representam uma séria ameaça à infraestrutura espacial existente. Existem algumas abordagens inovadoras para combater a ameaça, como o desenvolvimento de satélites de reentrada.
Outra abordagem é evitar possíveis colisões no espaço, evitando a criação de detritos. Em um estudo recente, pesquisadores desenvolveram um método para projetar manobras para evitar colisões usando técnicas de aprendizado de máquina (ML).
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Outra nova abordagem é usar o vasto poder de computação disponível na Terra para treinar modelos de aprendizado de máquina, transferir esses modelos para uma espaçonave já em órbita ou em rota e usá-los a bordo para tomar várias decisões. Uma maneira de garantir a segurança dos voos espaciais foi recentemente proposta usando redes já treinadas a bordo da espaçonave. Isso proporciona maior flexibilidade no projeto de satélites com risco mínimo de colisão em órbita.
Sistemas de navegação
Na Terra, estamos acostumados a ferramentas como o Google Maps que usam GPS ou outros sistemas de navegação. Mas para outros corpos extraterrestres, ainda não existe tal sistema.
Não temos satélites de navegação ao redor da Lua ou de Marte, mas poderíamos usar os milhões de imagens que temos de satélites de vigilância como Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Em 2018, um grupo de pesquisadores da NASA, em colaboração com a Intel, desenvolveu um sistema de navegação inteligente usando IA para exploração planetária. Eles treinaram o modelo em milhões de fotos tiradas em várias missões e criaram um mapa virtual da Lua.
À medida que continuamos a explorar o universo, continuaremos a planejar missões ambiciosas para satisfazer nossa curiosidade inata e melhorar a vida na Terra. Em nossos esforços, a inteligência artificial nos ajudará tanto na Terra quanto no espaço para tornar essa pesquisa possível.
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