A GMV testa em campo um novo software ESA em Fuerteventura: um grande avanço na velocidade do rover

A multinacional de tecnologia GMV concluiu, a 8 de outubro, uma campanha de testes em Lajares, uma aldeia no município de La Oliva, Fuerteventura, para uma plataforma de autonomia a bordo que inclui um sistema maduro de Orientação, Navegação e Controlo (GNC), o FASTNAV, e um novo subsistema de perceção baseado em IA, denominado HAWKEYE, que utiliza inferência a bordo para detetar obstáculos e terrenos perigosos.

Ao longo de onze dias, a empresa implementou e validou o sistema GNC no âmbito do projeto NOMAD, um sistema de navegação autónomo modular que ajuda os rovers lunares a deslocarem-se de forma rápida e segura pela Lua, utilizando informações provenientes de diferentes sensores e a diferentes distâncias.

Durante a campanha, a GMV realizou testes inspirados em cenários de missão, incluindo a exploração de crateras e a deslocação em condições de baixa visibilidade, simulando as regiões permanentemente na sombra.

A atividade é cofinanciada pelo Programa Geral de Apoio Tecnológico (GSTP) e apoiada pela Agência Espacial do Reino Unido (UKSA).  Tendo começado como uma atividade do Elemento de Desenvolvimento Tecnológico (TDE) da ESA e tendo posteriormente amadurecido através do quadro de redução de riscos do GSTP, a tecnologia evoluiu de uma inovação inicial para uma capacidade de navegação autónoma validada capacidade de navegação autónoma que permitirá missões de exploração lunar mais rápidas e significativas.

A exploração lunar volta a ser uma prioridade nas agendas espaciais. As regiões polares da Lua suscitam um interesse particular devido à possível presença de água e de outros compostos voláteis, bem como às suas condições extremas: em algumas regiões permanentemente na sombra, as temperaturas podem aproximar-se dos 30 K (cerca de -243 °C), e a falta de luz dificulta a navegação. O regolito e os recursos minerais, incluindo metais e elementos de terras raras, também poderão revelar-se úteis para futuras missões.

A «Visão Tecnológica 2040» da ESA reconhece que a tecnologia é o ponto de partida para tudo o que a ESA faz e define planos para estabelecer uma presença robótica e humana sustentada para além da Terra, possibilitada por rovers altamente autónomos e sistemas robóticos capazes de explorar e operar utilizando recursos in situ. O desenvolvimento de tecnologias para apoiar os rovers e os módulos de aterragem (e, a longo prazo, a presença humana na superfície lunar) tornou-se uma prioridade para a indústria espacial e para a ESA. A GSTP ajuda a garantir que estas tecnologias essenciais sejam desenvolvidas e aperfeiçoadas para reforçar a competitividade da Europa, de modo a que as tecnologias adequadas estejam disponíveis com o nível de maturidade adequado quando forem necessárias.

A fase mais recente do projeto FASTNAV integra o HAWKEYE, que melhora o sistema de navegação com funcionalidades de inteligência artificial. Em conjunto com o ANIME (desenvolvido no âmbito do Programa de Inovação e Apoio à Navegação da ESA), estes três módulos constituem o NOMAD, um sistema de navegação autónomo e modular que ajuda os rovers lunares a deslocarem-se de forma rápida e segura pela Lua, utilizando informações provenientes de diferentes sensores e a diferentes distâncias. São implementadas no ambiente TASTE (The ASSERT Set of Tools for Engineering).

«Esta conquista destaca a importância da contribuição do Reino Unido para a exploração espacial europeia e demonstra como os investimentos em robótica avançada estão a ajudar a aperfeiçoar as tecnologias necessárias para futuras missões lunares.» «Através de programas como o GSTP da ESA, estamos a acelerar o desenvolvimento de soluções inovadoras que permitirão sistemas de exploração mais capazes, resilientes e autónomos», afirmou Juan Bevan, Diretor Comercial da FSR na filial britânica da GMV.

O sistema visa resolver uma das limitações da exploração planetária: a necessidade de parar o veículo para avaliar os obstáculos e decidir como prosseguir. O NOMAD permitirá que o rover reaja a obstáculos e ajuste o seu percurso sem parar, com o objetivo de melhorar a perceção, a localização, o planeamento e o controlo em ambientes em constante mudança e com baixa visibilidade. Para tal, irá combinar técnicas de visão computacional e inteligência artificial com a deteção e evasão de obstáculos, o planeamento e replaneamento de percursos em tempo real e o controlo autónomo de veículos.

«As futuras missões lunares exigirão que os rovers operem de forma segura e eficiente em ambientes onde os atrasos nas comunicações, a visibilidade limitada e o terreno acidentado dificultam a supervisão humana direta.» O NOMAD demonstra como a autonomia avançada pode permitir que os rovers avaliem continuamente o ambiente circundante, evitem perigos e adaptem o seu percurso em tempo real, contribuindo para maximizar o retorno científico e, ao mesmo tempo, reduzir as restrições operacionais. «Esta campanha constitui um passo importante rumo à próxima geração de sistemas autónomos rápidos e eficientes, que irão apoiar a exploração sustentada da Lua e além», afirmou Steven Kay, responsável técnico pela área de Conceitos Robóticos Avançados da GMV.

Na sequência do sucesso do RAPID, o NOMAD integra o FASTNAV e o HAWKEYE (também desenvolvidos no âmbito desta atividade do GSTP, mas que desenvolvem IA no âmbito da estrutura de software).

A campanha de testes concluída em Fuerteventura marca mais um avanço no desenvolvimento e na validação de tecnologias de navegação autónoma para a exploração lunar. Com o NOMAD, a GMV continua a desenvolver soluções avançadas de robótica alinhadas com os objetivos da ESA, ajudando os rovers a percorrer terrenos complexos e com pouca visibilidade com maior autonomia e segurança.