A exploração do espaço sempre foi de interesse para cientistas e governos em todo o mundo, pois contém a chave para a origem da humanidade e muitas maravilhas do universo, incluindo a possibilidade de encontrarmos vidas alienígenas. No entanto, há uma grande diferença entre aquilo que podemos ver, o universo visível, e o tamanho real que se imagina que o universo possa ter.

Atualmente, acredita-se que exploramos apenas 4% do universo visível. E enquanto alguns desenvolvimentos foram lentos nas últimas décadas, espera-se que a evolução da Inteligência Artificial traga uma nova revolução para a corrida espacial.

Os avanços na IA nos permitiram progredir em diversas áreas de estudo — incluindo naquelas que se dedicam aos fenômenos espaciais. Desde projetar missões até limpar a órbita da Terra de lixo, a Inteligência Artificial também está sendo aplicada na corrida espacial, acelerando os avanços nesta área. 

Para te mostrar, separamos no artigo de hoje algumas maneiras pelas quais a IA pode e vai ajudar o ser humano a explorar ainda mais o espaço. Veja só!

Entendendo Inteligência Artificial e Machine Learning

Inteligência Artificial, ou IA, refere-se à simulação da inteligência humana em máquinas programadas para pensar como humanos e imitar suas ações. O termo também pode ser aplicado a qualquer máquina que exiba características associadas à mente humana, como aprendizado e resolução de problemas.

O aprendizado de máquina é um ramo especializado no domínio da IA ​​que lida com máquinas para desenvolver inteligência que lhes permita realizar tarefas complexas. Os algoritmos de aprendizado de máquina usam toneladas de dados para ajudar as máquinas a se familiarizarem com diversos cenários que podem enfrentar. Ele permite que as máquinas aprendam com sua experiência de treinamento e as usem em cenários da vida real.

Quando combinamos a IA com a corrida espacial, tendo em mente os recentes desenvolvimentos no campo de aprendizado de máquina, podemos imaginar como essa tecnologia apoiaria cientistas e astronautas a atingirem seus objetivos e como isso afetaria nossas vidas.

Mas para ter uma ideia real, separamos abaixo algumas das conquistas que a IA já alcançou neste sentido e o que podemos esperar do uso dessa tecnologia no setor espacial para os próximos anos!

1. Primeira imagem do buraco negro

Obtivemos nossa primeira imagem de buraco negro usando o algoritmo CHIRP (Continous High-Resolution Image Reconstruction using Patch Priors). CHIRP é um algoritmo Bayesiano usado para realizar a conversão em imagens criadas em radioastronomia. O desenvolvimento do CHIRP envolveu uma grande equipe de pesquisadores da Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT. 

O CHIRP usou os dados de imagem dos Event Horizon Telescopes que eram muito grandes e foi aí que o processamento da imagem teve que ser feito. Os cientistas usaram Numpy e outras bibliotecas Python para reduzir os dados, a correlação de dados e as calibrações. O ML também foi usado na análise de imagens.

Agora que temos a primeira imagem de um buraco negro, cientistas e pesquisadores estão trabalhando para obter imagens mais precisas dele. Para isso, eles criam algoritmos mais complexos que usarão mais Machine Learning e Inteligência Artificial.

Tenha em mente que muitos objetos ainda são desconhecidos para nós no espaço profundo, portanto, aplicar Machine Learning e Deep Learning nos ajudará a classificar o tipo de objeto e essas pesquisas no futuro podem levar a identificar cada vez mais novos objetos e, consequentemente, ajudar os cientistas e exploradores na exploração espacial.

2. Assistentes e robôs baseados em IA

TARS e CASE eram os famosos robôs do filme ‘Interestelar’. Se você se lembra do papel de TARS e CASE no filme, imagine como eles seriam úteis para ajudar os astronautas na vida real.

Os cientistas estão desenvolvendo assistentes baseados em IA para ajudar os astronautas em sua missão à Lua, Marte e além. Esses assistentes são projetados para entender e prever os requisitos da tripulação e compreender as emoções dos astronautas e sua saúde mental para tomar as ações necessárias em caso de emergência. 

Agora, como eles fazem isso? A resposta para isso é a análise de sentimentos. Análise de sentimentos (também conhecida como mineração de opinião ou IA de emoção) é um subcampo do PNL (Processamento de Linguagem Natural) que tenta identificar e extrair opiniões dentro de um determinado texto em blogs, resenhas, mídias sociais, fóruns, notícias etc.

Os robôs, por outro lado, podem ser mais úteis quando se trata de assistentes físicos, como ajudar na navegação e acoplamento de naves espaciais, e lidar com condições extremas que não são seguras para os seres humanos. A maior parte pode parecer hipotética, mas provará ser de muita ajuda para os astronautas no futuro.

3. Sistema de Navegação Inteligente

Em 2018, a NASA, com a ajuda da Intel, desenvolveu um sistema de IA que ajudou os astronautas a encontrar seu caminho nos planetas. Este novo sistema de navegação ajudará a navegar facilmente na superfície dos planetas pelas rotas mais curtas possíveis. Os cientistas aplicaram esse programa à nossa lua e a maneira como esse sistema funcionava era simulando a superfície da lua e depois comparando o mesmo com o ambiente local. 

A IA seria treinada com milhões de imagens e depois usaria uma rede neural para criar um mapa virtual. O mesmo algoritmo foi então aplicado ao programa de exploração de Marte.

4. Solução para os detritos espaciais

Já pensou no que acontece com os satélites e naves espaciais que são enviados ao espaço e nunca voltam para a Terra? Bem, eles se transformam em lixo espacial. Lixo espacial é qualquer peça de maquinaria ou detritos deixados por humanos no espaço. Pode se referir a objetos grandes, como satélites mortos que falharam ou foram deixados em órbita no final de sua missão.

O problema com detritos espaciais atingiu um ponto crítico à medida que cientistas e pesquisadores continuam enviando satélites para o espaço que nunca são trazidos de volta. Existem mais de 23.000 fragmentos feitos pelo homem no espaço que são maiores que 10 cm e mais de 500.000 pequenas partículas. A verdadeira preocupação com esses detritos é que, quando colidem com os satélites ou a espaçonave, deixam um amassado no corpo que pode ser motivo de acidentes espaciais.

Para superar esse problema, os cientistas estão usando o aprendizado profundo para aumentar a precisão da tecnologia de alcance a laser que era tradicionalmente usada. Eles usaram modelos de rede neural de retro propagação para identificar a localização dos detritos e poder dar uma solução a eles.

Essas são apenas algumas das maneiras pelas quais a IA está sendo usada na corrida espacial. Continue lendo nosso blog e veja muito mais novidades sobre o mundo da tecnologia como essa!