A possibilidade de um veículo explorar outro planeta sem depender continuamente de comandos enviados da Terra deixou de ser apenas um objetivo para as futuras missões espaciais e começa a se tornar realidade. A NASA concluiu recentemente uma série de testes com o rover experimental Ernest, desenvolvido para operar com elevado grau de autonomia em ambientes semelhantes aos encontrados na Lua e em Marte. O avanço não está apenas na capacidade de percorrer terrenos acidentados, característica já presente em outros veículos de exploração espacial, mas na possibilidade de analisar o ambiente, avaliar diferentes alternativas e decidir qual ação adotar diante de obstáculos encontrados durante o percurso.
Essa evolução responde a uma limitação imposta pela própria Física. A comunicação entre a Terra e Marte não ocorre em tempo real. Dependendo da posição dos dois planetas em suas órbitas, um sinal de rádio pode levar entre cerca de quatro e vinte e quatro minutos para percorrer o trajeto em cada sentido. Isso significa que um operador na Terra não consegue controlar um rover instantaneamente, como acontece com um drone. Em muitas situações, o veículo precisa agir sozinho para evitar atrasos que comprometam a missão. Nesse contexto, a autonomia representa um requisito operacional. Quanto menor a dependência de instruções enviadas da Terra, maior tende a ser a eficiência da exploração científica, permitindo que o veículo percorra distâncias maiores e realize mais atividades durante o mesmo período.
Embora expressões como “tomar decisões” sejam frequentemente utilizadas para descrever esse tipo de tecnologia, o funcionamento do sistema é resultado da combinação entre algoritmos, sensores e modelos matemáticos. O rover reúne informações obtidas por câmeras e outros sensores para construir uma representação do terreno, identificar obstáculos, estimar riscos e selecionar a alternativa mais adequada para prosseguir com segurança. Uma das tecnologias empregadas nesse processo é o aprendizado por reforço, técnica de Inteligência Artificial em que o sistema é treinado por meio de milhões de simulações. Durante esse treinamento, o algoritmo aprende quais estratégias produzem melhores resultados em diferentes cenários. Quando levado ao ambiente real, utiliza esse conhecimento para escolher ações compatíveis com as situações encontradas, sem que cada decisão tenha sido previamente programada pelos desenvolvedores.
Os testes realizados com o Ernest também avaliaram um sistema de suspensão ativa, capaz de ajustar individualmente a posição das rodas conforme as características do terreno. A combinação entre mobilidade mecânica e navegação inteligente permite que o veículo supere obstáculos que poderiam interromper ou retardar uma missão de exploração. O protótipo funciona como uma plataforma de testes para tecnologias que poderão integrar futuras gerações de rovers destinados à exploração da Lua e de Marte. O objetivo é ampliar a capacidade desses veículos de operar por períodos mais longos, percorrer áreas mais extensas e responder de forma autônoma às condições encontradas durante as missões.
Os avanços obtidos no desenvolvimento de sistemas autônomos para a exploração espacial também encontram aplicações na Terra. Tecnologias semelhantes vêm sendo incorporadas a robôs utilizados em inspeção de infraestrutura, operações de mineração, monitoramento de áreas de difícil acesso, resposta a desastres e desenvolvimento de veículos autônomos. Dessa forma, soluções concebidas para enfrentar os desafios da exploração de outros planetas acabam contribuindo para a evolução de tecnologias empregadas em diferentes setores da sociedade.
Fontes: NASA e IEEE Spectrum
