A exploração espacial está passando por uma transformação impulsionada pelos avanços da robótica e da inteligência artificial (IA). Missões recentes mostram que os veículos enviados a outros planetas estão cada vez mais preparados para percorrer terrenos desconhecidos e realizar tarefas científicas com menos intervenção humana.
Essa capacidade é fundamental em Marte, onde a distância da Terra impede o controle remoto em tempo real. Como os sinais de rádio levam vários minutos para viajar entre os dois planetas, os engenheiros precisam desenvolver sistemas inteligentes que permitam aos robôs interpretar o ambiente, avaliar riscos e tomar decisões por conta própria durante as operações.
Mas como preparar uma máquina para lidar com imprevistos em um lugar tão distante? Esse foi um dos pontos abordados no programa Olhar Espacial da última sexta-feira (23), que recebeu o físico Roberto ‘Pena’ Spinelli, graduado pela Universidade de São Paulo (USP), especialista em Machine Learning pela Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, pesquisador na área de IA e colunista do Olhar Digital News.
Pena explicou que uma das formas de desenvolver essa autonomia é treinar os sistemas em ambientes simulados, nos quais podem enfrentar diferentes situações antes de serem enviados ao espaço. Uma das técnicas utilizadas nesse processo é o aprendizado por reforço, que permite à inteligência artificial aprimorar suas decisões a partir de tentativas e erros. “A IA é treinada, e não programada, e no treinamento você tenta colocar vários cenários. Então, a gente tem um tipo de treinamento de IA chamado reinforcement learning, cuja ideia é colocá-la num simulador. Então, você simularia uma missão espacial.”
Nesse tipo de treinamento, o sistema recebe recompensas quando toma decisões adequadas e ajusta suas estratégias quando os resultados não são os esperados. A repetição permite que o algoritmo aprenda a responder a diferentes obstáculos e condições, preparando o robô para situações que poderá encontrar durante uma missão.
Testes virtuais não garantem o sucesso no espaço
Mesmo com a possibilidade de simular inúmeros cenários, há um limite para o que pode ser previsto em laboratório. As condições reais de operação podem apresentar diferenças em relação às reproduzidas digitalmente, e nem todos os imprevistos podem ser antecipados pelos engenheiros. Por isso, o desempenho dos sistemas também precisa ser avaliado em missões espaciais.
Pena ressalta que, por mais avançadas que sejam as simulações, ainda é necessário observar como os equipamentos e seus sistemas de inteligência artificial se comportam fora dos ambientes controlados. A experiência prática é importante justamente porque os testes realizados na Terra não permitem garantir que tudo funcionará como previsto. “Por isso que eu acho que deve mandar o mais rápido possível para a gente começar a ver como esses robôs se portam numa missão espacial. Eu não garanto, a NASA é muito boa, mas não dá para garantir.”
Outra possibilidade para ampliar a eficiência das missões espaciais é o uso de “enxames de robôs”. Em vez de concentrar todas as tarefas em um único equipamento, essa abordagem distribui o trabalho entre várias máquinas que atuam de forma coordenada. O princípio é semelhante ao comportamento coletivo de formigas e abelhas, em que diferentes indivíduos contribuem para uma tarefa comum.
Em ambientes hostis, como a superfície de outros planetas, essa estratégia também pode ajudar a manter o andamento das operações diante de imprevistos. Pena explica que, caso um robô seja danificado pela radiação ou encontre dificuldades para cumprir sua tarefa, o grupo poderá reorganizar as atividades e buscar alternativas para dar continuidade à missão.
A autonomia das máquinas não será importante apenas para explorar terrenos desconhecidos. Na preparação de futuras bases humanas na Lua e em Marte, robôs poderão ajudar a identificar, coletar e processar recursos disponíveis no próprio ambiente, como água e materiais para a construção de estruturas. O aproveitamento desses recursos pode reduzir a quantidade de suprimentos que precisariam ser transportados da Terra e facilitar a permanência de astronautas por períodos prolongados.
Essas atividades, porém, também exigirão sistemas confiáveis, capazes de funcionar em condições adversas e de responder adequadamente quando algo sair do planejado. Por isso, o desenvolvimento da IA para missões espaciais não depende apenas de ampliar suas capacidades, mas também de avaliar seus limites e testar como ela reage a diferentes circunstâncias.
Para Pena, os avanços tecnológicos não devem eliminar o interesse humano pela exploração. Mesmo que os robôs assumam tarefas complexas e perigosas, a curiosidade continuará sendo um dos motores das viagens para além da Terra. A IA poderá ampliar o que somos capazes de fazer no espaço, mas não eliminará o desejo humano de explorar novos mundos pessoalmente e descobrir o que ainda permanece desconhecido.
“O ser humano não vai se bastar e se a IA for controlada, a amiga da humanidade, vai poder fazer a satisfação dos seres humanos. Eu acho que vai existir nem que seja um turismo espacial”, concluiu Pena, ao projetar o futuro da humanidade no cosmos.
A tendência, portanto, é que robôs cada vez mais autônomos assumam uma parcela maior do trabalho necessário para explorar outros mundos e preparar futuras missões tripuladas. O avanço, contudo, dependerá não apenas da capacidade de desenvolver máquinas inteligentes, mas também de compreender suas limitações e verificar, na prática, se elas estão preparadas para enfrentar as condições reais do espaço.
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