A sonda Perseverance é um rover da NASA enviado a Marte como parte da missão Mars 2020. O principal objetivo da missão da Perseverance é a habitabilidade passada do planeta, entender sua geologia e coletar amostras de rocha para um futuro retorno à Terra. A missão começou estudando a cratera Jezero que é uma região onde possivelmente existiu um rio no passado. A Perseverance utiliza um conjunto de instrumentos científicos que faz análise mineralógica e estrutural do ambiente marciano em tempo real.
Para conseguir coletar rochas de diferentes regiões, a Perseverance precisa se deslocar sobre o solo marciano que possui terrenos irregulares, rochas, declives e solo arenoso. Por causa disso, a Perseverance possui um sistema de seis rodas com tração que foi projetado para esse tipo de solo. No entanto, a dificuldade se dá por causa do atraso de comunicação entre a Terra e Marte, o que impede controle em tempo real. Sensores e câmeras são usados para mapear o terreno, evitar obstáculos e selecionar trajetórias seguras.
Entre os dias 8 e 10 de dezembro, a Perseverance realizou um trajeto no solo marciano cujo planejamento e otimização foram calculados com uso de inteligência artificial. Um modelo foi usado para analisar imagens do terreno, estimar riscos e definir rotas que reduziram a necessidade de intervenção humana. O uso de IA permite maior velocidade de deslocamento e tomada de decisão local sem o problema do atraso de comunicação entre Terra e Marte.
Perseverance
A sonda Perseverance é uma sonda da NASA que foi lançada em 2020 e fez parte de uma missão chamada Mars 2020. A sonda foi a sucessora da sonda Curiosity e ela foi projetada para investigar a história geológica e climática de Marte. Com isso, o objetivo principal foi avaliar se o planeta já reuniu condições para abrigar vida microbiana no passado. A sonda realiza análises in situ da composição mineralógica e química das rochas e do solo ao buscar assinaturas biológicas preservadas.
A sonda opera na cratera Jezero por ser uma região que apresenta evidências de um antigo sistema fluvial e uma probabilidade da existência de assinaturas biológicas.
Além de caracterizar o ambiente marciano, a Perseverance tem também como objetivo a coleta e o armazenamento de amostras de rochas que serão retornadas à Terra em missões futuras. A sonda também testa tecnologias para exploração humana, como o experimento MOXIE, que demonstrou a produção de oxigênio a partir da atmosfera marciana que é rica em CO2.
Trajetória pelo solo marciano
A sonda se locomove sobre a superfície marciana através de seis rodas acopladas a uma suspensão que foi projetada para manter a estabilidade em terrenos irregulares. Cada roda possui motores independentes que permitem controle de tração e direção, possibilitando curvas no próprio eixo. Os comandos de deslocamento são enviados daqui da Terra e os responsáveis tomam como base as imagens e dados topográficos coletados pela própria sonda e por orbitadores em Marte.
Devido ao atraso de comunicação entre a Terra e Marte, que demora alguns minutos para ir e voltar, os movimentos não são controlados em tempo real. Em vez disso, os engenheiros planejam sequências detalhadas de comandos que definem velocidade, direção e distância antes da execução. Durante o deslocamento, sensores monitoram os parâmetros e interrompe o movimento automaticamente a movimentação caso algum problema seja identificado pelos sensores.
Usando IA
Em 8 e 10 de dezembro, a sonda realizou os primeiros deslocamentos cujas rotas foram planejadas por inteligência artificial. Nesse experimento, conduzido pela NASA, modelos de IA generativa foram utilizados para definir os pontos do trajeto. A IA analisou imagens orbitais de alta resolução obtidas pela câmera HiRISE, que está no orbitador Mars Reconnaissance Orbiter, e combinou com dados de inclinação do terreno derivados de modelos simulados.
Com base nesses dados, o sistema identificou e classificou elementos como rocha exposta, afloramentos e ondulações de areia, gerando um caminho contínuo e seguro até o destino. Antes do envio dos comandos a Marte, as instruções produzidas pela IA foram validadas por uma réplica virtual da Perseverance que é usada para simular o deslocamento e verificar mais de 500 mil variáveis. Esse processo marcou um avanço na autonomia de exploração robótica em ambientes planetários.
IA Generativa na Ciência
A IA generativa é uma classe de modelos capazes de aprender padrões complexos a partir de grandes volumes de dados. Com isso, a IA consegue gerar novas representações, previsões ou decisões. Em aplicações espaciais como, por exemplo, ao interpretar imagens de terreno planetário identificando obstáculos como rochas e ondulações, estimar a posição do veículo e decidir rotas seguras, a IA generativa permite automatizar tarefas que antes exigiam intensa intervenção humana.
Esses modelos poderão contribuir para que sondas e outros sistemas de superfície realizem deslocamentos em escala de quilômetros com maior autonomia. Além de otimizar o planejamento de trajetos, a IA generativa pode analisar grandes volumes de imagens e dados científicos para sinalizar o que pode ser de interesse aos pesquisadores. Integrada a sondas, helicópteros e drones como sistemas embarcados, essa tecnologia representa um passo para viabilizar infraestruturas de exploração.
Referência da notícia
NASA’s Perseverance Rover Completes First AI-Planned Drive on Mars
