A autonomia em rovers marcianos não chega de uma vez; ela avança em pequenos marcos bem planejados. Em dezembro, a NASA deu mais um desses passos graduais rumo a veículos de superfície que dependem menos de comandos enviados da Terra.
Em uma demonstração, a equipe do Perseverance usou IA para gerar os pontos de passagem (waypoints) do rover. Em dois dias diferentes, o Perseverance seguiu esses waypoints criados por IA e percorreu, no total, 456 metros (1.496 pés) sem controle humano.
"Esta demonstração mostra o quanto nossas capacidades avançaram e amplia a forma como vamos explorar outros mundos", disse o administrador da NASA, Jared Isaacman.
"Tecnologias autônomas como esta podem ajudar missões a operarem com mais eficiência, a responderem a terrenos desafiadores e a aumentar o retorno científico à medida que a distância da Terra cresce. É um ótimo exemplo de equipes aplicando novas tecnologias com cuidado e responsabilidade em operações reais."
Marte fica muito longe, e há um atraso de cerca de 25 minutos para um sinal fazer ida e volta entre a Terra e Marte. Na prática, isso significa que, de um jeito ou de outro, os rovers precisam se virar sozinhos por curtos períodos.
Esse atraso influencia diretamente o planejamento de rotas. Aqui na Terra, os “motoristas” do rover analisam imagens e dados de elevação e programam uma sequência de waypoints, que normalmente não passam de 100 metros (330 pés) de distância entre si.
O plano de deslocamento é enviado para a Deep Space Network (DSN) da NASA, que o transmite para um de vários orbitadores, e eles então fazem o retransmissão para o Perseverance.
Nesta demonstração, a IA examinou imagens orbitais da câmera HiRISE, do Mars Reconnaissance Orbiter, além de modelos digitais de elevação. A IA, baseada no Claude da Anthropic, identificou riscos como armadilhas de areia, campos de rochas (boulders), leito rochoso (bedrock) e afloramentos rochosos. Em seguida, ela gerou um trajeto definido por uma série de waypoints que desvia desses perigos.
A partir daí, entrou em ação o sistema de navegação automática do Perseverance. Ele tem mais autonomia que os antecessores e consegue processar imagens e planos de condução enquanto se move.
Antes de esses waypoints serem transmitidos ao Perseverance, houve um outro passo importante. O Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA mantém um “gêmeo” do Perseverance chamado Vehicle System Test Bed (VSTB), no Mars Yard do JPL.
É um modelo de engenharia com o qual a equipe pode trabalhar aqui na Terra para resolver problemas ou para situações como esta. Versões de engenharia desse tipo são comuns em missões a Marte, e o JPL também tem uma para o Curiosity.
"Os elementos fundamentais da IA generativa estão mostrando muito potencial para simplificar os pilares da navegação autônoma para condução fora do planeta: percepção (ver as rochas e ondulações), localização (saber onde estamos) e planejamento e controle (decidir e executar o caminho mais seguro)", disse Vandi Verma, roboticista espacial do JPL e integrante da equipe de engenharia do Perseverance.
"Estamos caminhando para um dia em que a IA generativa e outras ferramentas inteligentes ajudarão nossos rovers de superfície a realizar deslocamentos na escala de quilômetros, reduzindo a carga de trabalho dos operadores, e a sinalizar características interessantes da superfície para nossa equipe científica ao vasculhar enormes volumes de imagens do rover."
A IA está virando algo quase onipresente na nossa vida, aparecendo até em lugares em que nem sempre há um caso de uso muito sólido.
Mas aqui não se trata de a NASA “entrar na onda” da IA. Eles desenvolvem sistemas de navegação automática há um bom tempo, por necessidade. Na verdade, a principal forma de condução do Perseverance já é seu sistema autônomo de navegação “self-driving”.
Um fator que ainda impede a condução totalmente autônoma é como a incerteza cresce quando o rover opera sem ajuda humana. Quanto mais ele se desloca, mais incerto ele fica sobre sua posição na superfície.
A saída é relocalizar o rover no mapa. Hoje, isso é feito por humanos. Só que isso leva tempo, incluindo um ciclo completo de comunicação entre a Terra e Marte. No fim das contas, isso limita o quanto o Perseverance consegue avançar sem uma “mãozinha”.
A NASA/JPL também está trabalhando para que o Perseverance use IA para se relocalizar. O principal obstáculo é correlacionar imagens orbitais com as imagens no nível do solo captadas pelo rover. Tudo indica que a IA será treinada para se sair muito bem nessa tarefa.
É evidente que a IA tende a ter um papel bem maior na exploração planetária. O próximo rover em Marte pode ser bastante diferente dos atuais, com navegação autônoma mais avançada e outros recursos de IA. Já existem conceitos de um enxame de drones voadores liberados por um rover para ampliar o alcance exploratório em Marte. Esses enxames seriam controlados por IA para trabalhar em conjunto e de forma autônoma.
E não é só a exploração de Marte que deve ganhar com isso. A missão Dragonfly, da NASA, para Titã, a lua de Saturno, fará amplo uso de IA - não apenas para navegação autônoma enquanto o rotorcraft voa, mas também para curadoria autônoma de dados.
"Imagine sistemas inteligentes não apenas no solo na Terra, mas também em aplicações na borda em nossos rovers, helicópteros, drones e outros elementos de superfície, treinados com a sabedoria coletiva de nossos engenheiros, cientistas e astronautas da NASA", disse Matt Wallace, gerente do Exploration Systems Office do JPL.
"Essa é a tecnologia transformadora de que precisamos para estabelecer a infraestrutura e os sistemas necessários para uma presença humana permanente na Lua e levar os EUA a Marte e além."
Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.
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