As operações robóticas da NASA no espaço enfrentam há muito tempo um obstáculo surpreendente: as mesmas ferramentas que funcionam perfeitamente na Terra muitas vezes falham na ausência de peso da órbita. Não se trata de problemas de funcionamento complexos; trata-se de física fundamental. Sem gravidade, mesmo os sensores avançados têm dificuldade em manter a orientação, fazendo com que os robôs se desviem do curso. Agora, uma colaboração com o professor Pyojin Kim e a sua equipa do Instituto de Ciência e Tecnologia de Gwangju (GIST) produziu uma solução – que depende de uma réplica virtual do próprio espaço.
O problema dos robôs no espaço
A Estação Espacial Internacional (ISS) é um laboratório sofisticado, mas também um ambiente hostil para a robótica. Robôs como o Astrobee, projetados para automatizar tarefas e liberar astronautas para pesquisas, frequentemente perdem o rumo. A ausência de gravidade significa que os sistemas tradicionais de navegação inercial, que dependem da detecção da inclinação em relação à atração da Terra, tornam-se pouco confiáveis. Pequenos erros acumulam-se, levando à desorientação e à necessidade de intervenção humana – uma perturbação dispendiosa quando cada minuto é programado.
A questão central é que a maioria dos algoritmos de navegação assume um ponto de referência gravitacional. No espaço, essa suposição se desfaz, deixando os robôs essencialmente “perdidos” em três dimensões.
A solução de gêmeo digital
A equipe do professor Kim abordou isso criando “gêmeos digitais” – modelos 3D altamente precisos do interior da ISS. Esses espaços virtuais não são apenas projetos estáticos; são versões higienizadas do ambiente real, despojadas de desordem como equipamentos e cabos flutuantes. O robô cruza as imagens da câmera em tempo real com este modelo digital imaculado, filtrando o ruído visual e recalibrando sua posição.
Esta abordagem explora a “Suposição Mundial de Manhattan”, que afirma que os ambientes feitos pelo homem consistem principalmente em superfícies ortogonais (paredes, pisos, etc.). Ao travar nessas estruturas, o robô triangulará sua posição com notável precisão. A equipe reduziu o erro rotacional médio para apenas 1,43 graus – um valor que permanece estável ao longo do tempo, eliminando a necessidade de correção humana.
Além da ISS: implicações para a robótica baseada na Terra
As implicações vão além da exploração espacial. O professor Kim observa que esta tecnologia é facilmente adaptável a ambientes internos da Terra onde os sinais de GPS não são confiáveis. Armazéns, fábricas e até áreas urbanas densamente construídas poderiam beneficiar de um sistema de navegação visual que não dependa de referências externas. A dependência de padrões estruturais o torna ideal para edifícios cheios de linhas e planos.
Ecossistema de Inovação da NASA
O sucesso deste projeto sublinha o papel da NASA como um motor silencioso de desenvolvimento espacial comercial. Embora empresas privadas como a SpaceX ganhem manchetes, as décadas de experiência e talento acumulados da NASA fornecem a base para grande parte da inovação que acontece hoje. A disposição da agência de abraçar o fracasso, investir em pesquisas de longo prazo e priorizar o impacto no mundo real cria um ambiente único para avanços.
A jornada do professor Kim, de especialista em drones a pesquisador de robótica espacial, ilustra esse ecossistema. Seu estágio no Centro de Pesquisa Ames da NASA, aliado à colaboração sustentada, demonstra como a agência estimula talentos e promove a inovação interdisciplinar.
Concluindo, a descoberta dos gêmeos digitais da NASA não se trata apenas de manter os robôs no caminho certo no espaço; é uma prova do poder da modelagem virtual, da adaptação ao mundo real e do compromisso de longo prazo da agência em ultrapassar os limites do que é possível. Esta tecnologia tem o potencial de transformar a robótica dentro e fora da Terra.
