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Crédito: Carnegie Mellon University
Para explorar a lua ou Marte, os astronautas precisam de habitats inteligentes que sustentem a vida e continuem operacionais quando estão vazios. Para avançar no design de sistemas autônomos para habitats espaciais, a NASA está financiando um Instituto de Pesquisa em Tecnologia Espacial de várias universidades, chamado Habitats Optimized for Missions of Exploration, ou mais apropriadamente, HOME.
Mario Bergés, professor associado de engenharia civil e ambiental (CEE), lidera a equipe de pesquisa da Universidade Carnegie Mellon, trabalhando sob os auspícios do HOME. Sua tarefa é permitir a completa conscientização situacional no habitat, fornecendo a ele recursos para processar e interpretar seus próprios dados e fazer recomendações de decisões que podem ser passadas aos sistemas robóticos ou sugeridas aos ocupantes humanos.
"O espaço é duro e os erros podem ser catastróficos, por isso precisamos de sistemas autônomos muito bons", disse Bergés. Uma idéia que a equipe está explorando é a aplicação de inteligência artificial para analisar dados de equipamentos e entender o uso de eletricidade no habitat. Ao saber como a energia é consumida, o status de todos os sistemas elétricos no habitat pode ser monitorado.
Os cientistas têm experiência na condução de análises de dados para equipamentos na Terra, mas Bergés disse que precisamos aprender a traduzir esse conhecimento no contexto do espaço e, especificamente, nos sistemas desses habitats.
Por exemplo, na Terra há uma variedade de sistemas de ar condicionado e podemos determinar onde estão as falhas em potencial e como elas acontecem. Mas nos novos habitats, todos os sistemas serão pontuais.
"Como você realiza a detecção e o diagnóstico automatizados de falhas sem muitos dados do sistema? É aí que entra a IA", disse Bergés. "Temos máquinas que aprendem sozinhas se você fornecer dados suficientes, mas não temos muitas máquinas que possam raciocinar usando o conhecimento de engenharia existente, o que pode reduzir a quantidade de dados de que precisam".
Para controlar a quantidade de dados necessários para detectar falhas no equipamento em todo o habitat, a equipe coletará medições elétricas. Esses dados serão compartilhados com sistemas robóticos que os processarão e atuarão no ambiente físico e, em teoria, permitirão que o habitat se mantenha.
A equipe da CMU é composta por Bergés, especialista em sensoriamento e análise de dados para infraestrutura; Burcu Akinci, professor de CEE e especialista em modelagem de informações; e Stephen Smith e Artur Dubrawski, do Instituto de Robótica da CMU, que liderarão a pesquisa em aprendizado de máquina e sistemas robóticos. A pesquisa da CMU irá alimentar outros projetos em andamento no instituto.
O HOME é financiado por cinco anos por aproximadamente US $ 15 milhões, e a NASA pode aplicar recomendações geradas pelo instituto antes do término do período de financiamento. De acordo com Bergés, a pesquisa da CMU poderia potencialmente informar o design de uma estação de gateway que orbitará a lua como parte dos planos de exploração espacial da NASA.
Bergés acredita que os engenheiros civis desempenharão um papel na exploração espacial.
"Desde o início, os engenheiros civis são os administradores da infraestrutura que suporta a vida moderna", afirmou. "Se a humanidade está se movendo para o espaço , faz sentido que os engenheiros civis façam parte disso".
Como você sobreviveria em Marte?
Fornecido por Carnegie Mellon University
Fonte: Physic.Org / por Sherry Stokes, Universidade Carnegie Mellon / 25-09-2019
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science andthePublic (SSP) e assinante de conteúdoscientíficos da NASA
(NationalAeronauticsand Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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