p As missões espaciais há muito se beneficiam de algumas operações autônomas realizadas a bordo de espaçonaves, mas com um aumento acentuado esperado no número de satélites sendo lançados nos próximos anos, pesquisadores estão usando automação e inteligência artificial para torná-los mais inteligentes e eficazes. p Pesquisadores e empresas de tecnologia veem espaço para dar aos satélites mais controle a bordo, para contornar as dificuldades de comunicação com a Terra e reduzir a necessidade de supervisão e intervenção prática contínua à distância. Isso irá reduzir os custos operacionais e, potencialmente, permitir que eles façam tarefas mais sofisticadas, independentemente de seus supervisores ligados à Terra.

p Menor, espaçonave autônoma poderia fechar as lacunas na cobertura entre muito maiores, satélites de telecomunicações mais caros, ou ser usado em formações para monitorar o clima espacial ou observar a Terra de diferentes perspectivas simultaneamente - como análise tridimensional em tempo real de nuvens ou monitoramento de plumas vulcânicas.

p Ao fazer isso, eles seriam capazes de corrigir e manter sua trajetória, evitar colisões e supervisionar seus sistemas de bordo por conta própria - tudo a um custo operacional substancialmente mais baixo.

p Professor Klaus Schilling, cadeira de robótica e telemática na Universidade de Würzburg na Alemanha, tem trabalhado na tecnologia para grupos de pequenos, satélites autônomos para voar em formação, comunicar-se diretamente entre si para organizar e coordenar tarefas. O sucesso marcaria um mundo em primeiro lugar.

p Rede

p Pelo custo de um satélite de várias toneladas, ele vê a possibilidade de usar grupos de pequenos satélites - até mesmo centenas deles - para configurar uma rede de sensores. A frota precisaria de coordenação e controle mais avançados, mas seria capaz de fornecer melhor resolução temporal e espacial do que uma nave gigante.

p Embora a miniaturização possa apresentar dificuldades para os satélites, como suscetibilidade a ruído em circuitos eletrônicos, softwares sofisticados podem detectar e corrigir esses problemas e a cooperação entre pequenas espaçonaves também pode aumentar suas capacidades, Prof. Schilling diz.

p "Este é mesmo o caso de um único satélite, mas torna-se crítico no nível de vários satélites, no contexto da formação, "disse o Prof. Schilling, que também dirige a empresa de pesquisa alemã Center for Telematics.

p Seu projeto NetSat visa lançar quatro pequenos satélites no final deste ano, orbitar a Terra e testar formações com vários graus de autonomia, com supervisão de toque leve do controle de solo.

p Os satélites terão cerca de 3 quilos cada - uma mera fração do tamanho dos maiores satélites - e serão colocados em uma órbita baixa da Terra, cerca de 600 quilômetros acima da superfície.

p A data, O Prof. Schilling e sua equipe usaram satélites já em órbita para desenvolver e demonstrar sistemas de comunicação, posicionamento e orientação, e atualmente estão testando um sistema de propulsão elétrica para NetSat.

p A tecnologia também incorpora duas décadas de aprendizado com a pesquisa no controle de formações de robôs móveis, estendendo em três dimensões o comportamento de enxame usado para coordenar rovers terrestres.

p Coordenada

p A espaçonave NetSat será capaz de se coordenar entre si em distâncias de cerca de 100 quilômetros a 10 metros, bem como alterar sua formação de acordo com as tarefas que precisam realizar.

p “Para nós será como ter um laboratório no espaço, onde podemos fazer muitos testes de operação, muitos testes de controle e muitos testes de sensores, que nos ajudará em futuras missões, "Prof. Schilling disse.

p NetSat funciona distribuindo poder de computação entre satélites em uma formação, mas outra abordagem em exploração é usar inteligência artificial (IA) para aumentar a autonomia do satélite.

p A IA pode tornar um satélite ciente de seu entorno e decidir de forma autônoma quando e como realizar tarefas operacionais, como a coleta de imagens, analisando e processando-os, e, em seguida, selecionando apenas os dados essenciais para download na estação terrestre.

p O objetivo pode ser identificar alvos específicos que podem ser monitorados ou rastreados, talvez um edifício ou uma nave ou um veículo na superfície da Terra, ou filtrar nuvens para melhorar a qualidade da imagem.

p Esse satélite também pode reconhecer novos eventos que precisam de monitoramento ou anomalias exigindo ação, diz o Dr. Lorenzo Feruglio, fundador e executivo-chefe da startup italiana de tecnologia espacial AIKO, com sede em Torino.

p "Em certo sentido, você precisa detectar as condições e o que está acontecendo e, então, reagir a essas condições de forma autônoma, usando IA em vez de algoritmos tradicionais, "Dr. Feruglio disse.

p Ele lidera um projeto chamado MiRAGE, que usa ferramentas de IA, como aprendizado profundo, para automatizar as operações de satélite.

p Custo mais baixo

p Tão inteligente, Os sistemas de bordo baseados em IA garantem que a espaçonave possa completar suas tarefas sem os atrasos envolvidos na espera de novas instruções ou decisões do controle de solo, que pode então se concentrar em questões críticas em vez de tarefas de rotina - com níveis de pessoal drasticamente reduzidos e a um custo muito mais baixo.

p O software MiRAGE, algumas das quais têm suas raízes na funcionalidade exigida por drones ou carros autônomos, será lançado como uma experiência a bordo em um pequeno satélite no último trimestre deste ano, com o objetivo de ser lançado em espaçonaves maiores no futuro. Um dos objetivos é demonstrar a adaptabilidade da IA ​​a diferentes tarefas e objetivos de missão - incluindo a possibilidade de exploração do espaço profundo.

p "Em geral, A IA e o aprendizado profundo estão provando seu valor em muitas indústrias diferentes e os benefícios (para missões espaciais) ainda estão longe de ser totalmente explorados, "Dr. Feruglio acrescentou.