Rover da NASA percorreu Marte, durante dois dias, sem controlo humano.

Em dezembro, a NASA deu mais um passo - pequeno, mas significativo - na direção de rovers de superfície cada vez mais autónomos.

Numa demonstração, a equipa do Perseverance usou IA para gerar os pontos de passagem (waypoints) do rover. O Perseverance seguiu esses waypoints em dois dias diferentes, percorrendo um total de 456 metros (1.496 pés) sem controlo humano.

"Esta demonstração mostra até onde as nossas capacidades avançaram e alarga a forma como vamos explorar outros mundos", disse o Administrador da NASA, Jared Isaacman.

"Tecnologias autónomas como esta podem ajudar as missões a operar de forma mais eficiente, a lidar com terreno desafiante e a aumentar o retorno científico à medida que a distância da Terra cresce. É um bom exemplo de equipas a aplicar nova tecnologia com cuidado e responsabilidade em operações reais."

Marte fica muito longe, e há um atraso de cerca de 25 minutos num sinal de ida e volta entre a Terra e Marte. Isso significa que, de uma forma ou de outra, os rovers ficam por conta própria durante curtos períodos.

Esse atraso condiciona todo o processo de planeamento de rotas. Os condutores do rover aqui na Terra analisam imagens e dados de elevação e programam uma sequência de waypoints, que normalmente não ficam a mais de 100 metros (330 pés) de distância uns dos outros.

O plano de condução é enviado para a Deep Space Network (DSN) da NASA, que o transmite para um de vários orbitadores, que depois o retransmitem para o Perseverance.

Nesta demonstração, a IA analisou imagens orbitais da câmara HiRISE do Mars Reconnaissance Orbiter, bem como modelos digitais de elevação. A IA, baseada na Claude AI da Anthropic, identificou perigos como armadilhas de areia, campos de rochas, rocha-mãe (bedrock) e afloramentos rochosos. Depois, gerou um percurso definido por uma série de waypoints que evita esses perigos.

A partir daí, entrou em ação o sistema de autonavegação do Perseverance. Ele tem mais autonomia do que os seus antecessores e consegue processar imagens e planos de condução enquanto está em movimento.

Houve ainda um passo importante antes de estes waypoints serem transmitidos para o Perseverance. O Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA tem um “gémeo” do Perseverance chamado “Vehicle System Test Bed” (VSTB), no Mars Yard do JPL.

É um modelo de engenharia com o qual a equipa pode trabalhar aqui na Terra para resolver problemas, ou para situações como esta. Estas versões de engenharia são comuns em missões a Marte, e o JPL tem uma também para o Curiosity.

"Os elementos fundamentais da IA generativa estão a mostrar grande potencial para simplificar os pilares da navegação autónoma para condução fora do planeta: perceção (ver as rochas e as ondulações), localização (saber onde estamos) e planeamento e controlo (decidir e executar o percurso mais seguro)", disse Vandi Verma, roboticista espacial no JPL e membro da equipa de engenharia do Perseverance.

"Estamos a avançar para um dia em que a IA generativa e outras ferramentas inteligentes vão ajudar os nossos rovers de superfície a lidar com deslocações à escala de quilómetros, minimizando a carga de trabalho dos operadores, e a sinalizar características interessantes à superfície para a nossa equipa científica, vasculhando enormes volumes de imagens do rover."

A IA está rapidamente a tornar-se omnipresente nas nossas vidas, aparecendo em áreas onde nem sempre existe um caso de uso forte.

Mas isto não é a NASA a “apanhar a boleia” da moda da IA. Há algum tempo que desenvolvem sistemas de navegação automática, por necessidade. Na verdade, a principal forma de condução do Perseverance é o seu sistema autónomo de condução.

Um dos fatores que impede uma condução totalmente autónoma é a forma como a incerteza cresce quando o rover opera sem assistência humana. Quanto mais tempo o rover se desloca, mais incerto fica sobre a sua posição à superfície.

A solução passa por re-localizar o rover no mapa. Atualmente, são humanos a fazê-lo. Mas isso leva tempo, incluindo um ciclo completo de comunicação entre a Terra e Marte. No total, limita a distância que o Perseverance consegue percorrer sem uma “mãozinha”.

A NASA/JPL também está a trabalhar numa forma de o Perseverance usar IA para se re-localizar. O principal obstáculo é fazer corresponder imagens orbitais com as imagens ao nível do solo captadas pelo rover. Parece muito provável que a IA venha a ser treinada para se destacar nisso.

É evidente que a IA vai ter um papel muito maior na exploração planetária. O próximo rover de Marte pode ser bastante diferente dos atuais, com navegação autónoma mais avançada e outras funcionalidades de IA. Já existem conceitos para um enxame de drones voadores libertados por um rover, para ampliar o alcance exploratório em Marte. Esses enxames seriam controlados por IA para trabalharem em conjunto e de forma autónoma.

E não é só a exploração de Marte que vai beneficiar da IA. A missão Dragonfly da NASA, para Titã, a lua de Saturno, vai fazer uso extensivo de IA - não só para navegação autónoma enquanto o rotorcraft voa, mas também para curadoria autónoma de dados.

"Imagine sistemas inteligentes não apenas em terra, na Terra, mas também em aplicações de edge nos nossos rovers, helicópteros, drones e outros elementos de superfície, treinados com a sabedoria coletiva dos nossos engenheiros, cientistas e astronautas da NASA", disse Matt Wallace, gestor 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 publicado originalmente pela Universe Today. Leia o artigo original.