Space 2.0: Stanford usando AI para democratizar o espaço

Crowdsourcing de aprendizado de máquina AI para um “caminhão de reboque” no espaço

Fonte: istockphoto

Há um grande e crescente problema ambiental que não está nesta Terra – é lixo orbitando nosso planeta no espaço. Os detritos espaciais não são apenas um risco econômico que pode afetar todos os dias a vida moderna, mas também é um risco existencial que coloca em risco a capacidade dos cientistas de pesquisar as mudanças climáticas e climáticas que afetam todos os seres vivos na Terra. No início de fevereiro de 2019, pesquisadores do Laboratório de Encontros Espaciais da Universidade de Stanford (SLAB) anunciaram um plano para crowdsource inteligência artificial (AI) para resolver o enorme problema de detritos espaciais em órbita.

Simone D’Amico, fundador e diretor do Laboratório Space Rendezvous de Stanford, está em parceria com a Agência Espacial Européia (ESA) para criar um sistema de IA que fornecerá orientação de navegação para um “guincho” espacial a fim de identificar, consertar ou remover satélites em órbita que estão acima da atmosfera, mas condenados à órbita devido à atração gravitacional da Terra.

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Como a inteligência artificial pode resolver o problema dos detritos espaciais?

D’Amico está mudando o paradigma da pesquisa científica espacial, lançando uma rede ampla. O crowdsourcing é o método para atingir os objetivos do projeto, convidando um grande grupo de colaboradores. Normalmente, o crowdsourcing é feito on-line e é significativamente mais barato que os métodos tradicionais de obtenção de contribuição.

O Laboratório Space Rendezvous de Stanford e a Agência Espacial Européia lançaram online em 1 de fevereiro de 2019 uma competição global para laboratórios de aprendizado de máquina AI para criar algoritmos treinados no banco de dados de 16.000 imagens do SLAB que ajudarão a melhorar o desempenho do sistema de navegação AI que já está em desenvolvimento por SLAB.

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Quão grande é o problema dos detritos espaciais?

De acordo com a Agência Espacial Européia, mais de 5.250 lançamentos enviaram 42.000 objetos rastreados para a órbita da Terra nos 62 anos desde o lançamento do primeiro satélite, o Sputnik 1, em 1957. Hoje, a ESA estima que dos 23.000 objetos que orbitam a Terra apenas 5% (1.200) são satélites em funcionamento – os 95% restantes são satélites extintos (3.200) ou bits de lixo espacial (18.600 fragmentos).

No entanto, estas são apenas estimativas. A quantidade e a localização exata dos detritos espaciais que orbitam a Terra são desconhecidas. Isso torna difícil para as operadoras de satélite evitar colisões com o lixo orbital.

Os detritos espaciais representam um enorme risco econômico para as partes interessadas na tecnologia de satélites. Lançar um satélite é um empreendimento dispendioso – preço dependendo do fabricante. Mesmo na extremidade inferior do preço, um único satélite custa milhões de dólares. Por exemplo, a SpaceX, fundada por Elon Musk, cobra por lançamento cerca de US $ 62 milhões pelo Falcon 9 e US $ 90 milhões pelo Falcon Heavy. Na extremidade superior do custo, de acordo com os dados da Força Aérea dos EUA, a United Launch Alliance (ULA) custa cerca de US $ 422 milhões por lançamento no ano fiscal de 2020.

Bits de lixo em órbita flutuante representam um perigo para o funcionamento de satélites. Por exemplo, dois satélites intactos, um Iridium 33 operacional americano e um Kosmos 2251 russo desativado, colidiram acidentalmente no espaço em 2009, gerando ainda mais resíduos de sucata orbitando a Terra, o que representa uma ameaça aos satélites em funcionamento.

Por que se preocupar em limpar o lixo em órbita?

Os detritos espaciais representam um risco para os serviços que usamos diariamente. Se você fizer um telefonema, assistir TV ou dirigir um carro, é provável que esteja usando serviços que dependem da tecnologia de satélite. Televisão, telecomunicações, serviços meteorológicos e GPS (Global Positioning System – Sistema de Posicionamento Global) são alguns exemplos dos serviços que os satélites em órbita fornecem. Qualquer interrupção desses serviços pode impactar negativamente os negócios e causar estragos em como nos comunicamos, trabalhamos, viajamos, socializamos e nos divertimos.

Os cientistas da NASA (National Aeronautics and Space Administration) usam informações de satélite para pesquisas climáticas e meteorológicas. De acordo com dados recentes divulgados no início desta semana pela Nasa e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), no ano passado foi 0,83 graus centígrados mais quente do que no período de 1951-1980 – foi o quarto ano mais quente do recorde. . As mudanças no clima são uma ameaça existencial que afeta os ecossistemas da Terra e todas as formas de vida – plantas, animais e seres humanos. Ter uma maneira de estudar as mudanças no ambiente é importante para a sobrevivência de todas as espécies na Terra.

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Referências

Meyers, Andrew (2019, 01 de fevereiro). “A Stanford desenvolve um sistema de navegação de inteligência artificial para um futuro ‘caminhão de reboque’ para satélites.” Stanford News. URL: https://news.stanford.edu/2019/02/01/stanford-spurs-ai-navigation-space-rendezvous-software/

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Milman, Oliver. “2018 foi o quarto ano mais quente do mundo já registrado, os cientistas confirmam.” The Guardian. 6 de fevereiro de 2019.

Berger, Eric. “O orçamento da Força Aérea revela quanto a SpaceX reduz os preços de lançamento”. Ars Technica. 15/06/2017.

Schmidt, Gavin A., Arndt, Deke. “Análise Anual Global para 2018 – 2018 foi o 4º mais quente para o globo, o terceiro mais pesado para os EUA.” NOAA / NASA. Fevereiro de 2019. Retirado 2-9-2019 de https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/briefings/201902.pdf

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