Um sistema de inteligência artificial desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Stanford, nos EUA, guiou com sucesso um robô autônomo na Estação Espacial Internacional (ISS). O experimento ocorreu na semana passada. Ele demonstrou que o sistema de aprendizado de máquina pode planejar rotas seguras através dos módulos da estação de maneira consideravelmente mais veloz que métodos tradicionais.
A equipe utilizou o Astrobee, um robô cúbico da NASA. O objetivo era enfrentar um dos principais desafios da robótica espacial: movimentação eficiente e segura em ambiente de microgravidade, usando poder computacional limitado e com mínima intervenção humana. De acordo com o Space.com, este experimento representa um marco significativo para a automação robótica em ambientes espaciais.
A navegação em microgravidade representa um obstáculo significativo mesmo para astronautas treinados. Para robôs autônomos, essa dificuldade é ainda maior, o que restringe sua aplicação em ambientes como estações espaciais.
Somrita Banerjee, pesquisadora principal e doutoranda em Stanford, explicou que o planejamento de movimento é particularmente complexo devido à configuração da estação.
“O labirinto de equipamentos e experimentos torna o planejamento especialmente desafiador. Já que algoritmos eficientes na Terra frequentemente são lentos quando executados nos computadores mais antigos e resistentes à radiação certificados para voos espaciais”, disse Banerjee.
Solução inovadora com IA
Para superar essas limitações, os pesquisadores começaram com uma abordagem de otimização padrão, detalhada em artigo apresentado no início deste mês na Conferência Internacional de Robótica Espacial. O método divide um problema complexo de planejamento em etapas menores.
A equipe treinou um modelo de IA com milhares de trajetórias previamente calculadas, permitindo assim que o sistema iniciasse cada novo plano com um “início” informado, em vez de calcular do zero.
“Usar um início informado é como planejar uma viagem de carro começando com uma rota que pessoas reais já percorreram antes, em vez de desenhar uma linha reta no mapa”, explicou Banerjee em comunicado da Universidade de Stanford. “Você começa com algo informado pela experiência e então otimiza a partir daí.”
Resultados promissores
Nos testes realizados na estação, as rotas geradas com o início informado por IA foram aproximadamente 50% a 60% mais rápidas de calcular do que os planos convencionais, de acordo com os pesquisadores. Esta abordagem mantém as verificações rigorosas de segurança enquanto reduz o tempo real de computação.
“Esta é a primeira vez que a IA foi usada para ajudar a controlar um robô na ISS”, afirmou Banerjee. “Isso mostra que robôs podem se mover mais rápido e com mais eficiência sem sacrificar a segurança. O que é essencial para missões futuras onde humanos nem sempre poderão guiá-los.”
Antes do teste em órbita, o sistema passou por validação no Centro de Pesquisa Ames da NASA no Vale do Silício. Os cientistas utilizaram uma mesa de teste de granito com almofada de ar comprimido que permite que um robô deslize como um disco de hóquei. Isso simulou a microgravidade da ISS.
Experimento com mínima intervenção humana
Em órbita, após breve configuração pelos astronautas, o Astrobee foi comandado diretamente da Terra, no que a NASA denomina experimento “com mínima tripulação”. Durante uma sessão de quatro horas, controladores de missão no Centro Espacial Johnson da NASA em Houston direcionaram o Astrobee para voar em 18 trajetórias. O robô executava cada uma delas duas vezes, com e sem o auxílio informado da IA.
A equipe acredita que planejamentos semelhantes guiados por IA poderiam futuramente permitir que robôs realizem inspeções, logística e tarefas científicas em missões à Lua e Marte, por exemplo. Liberando assim astronautas para trabalhos mais prioritários.
“À medida que os robôs viajam para mais longe da Terra e as missões se tornam mais frequentes e de menor custo, nem sempre poderemos teleoperá-los do solo”, de acordo Banerjee. “Autonomia com garantias incorporadas não é apenas útil; é essencial para o futuro da robótica espacial.”
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