Astronautas e a próxima geração de rovers poderão ter ajuda de robôs-cobra

Pesquisadores noruegueses estão trabalhando em um projeto da Agência Espacial Europeia (ESA) para descobrir como robôs-cobra poderiam ajudar na manutenção da Estação Espacial Internacional (ISS) e como eles seriam úteis para a construção de uma...

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Pesquisadores noruegueses estão trabalhando em um projeto da Agência Espacial Europeia (ESA) para descobrir como robôs-cobra poderiam ajudar na manutenção da Estação Espacial Internacional (ISS) e como eles seriam úteis para a construção de uma base lunar. Esses robôs podem ainda ajudar os cientistas da ESA a explorar cometas.

A ESA acredita que pode ser possível a humanidade estabelecer uma base permanente na Lua. Isso pode acontecer em túneis existentes hoje no nosso satélite natural, nos quais houve lava no passado, os chamados tubos de lava. Robôs com o corpo e movimentos semelhantes aos de cobras podem explorar essas possibilidades, mas antes o projeto prevê uma utilidade mais imediata: ajudar os astronautas na ISS com as tarefas de manutenção da base espacial internacional.

Aldeia Lunar

Já faz quase 50 anos desde que o primeiro ser humano caminhou na Lua pela primeira vez. Agora, a ESA acredita que o próximo grande passo da humanidade pode ser um projeto global conjunto visando o estabelecimento de um assentamento na Lua – uma “Aldeia Lunar”. Tal assentamento poderia prover uma base para atividades científicas, turismo ou mineração. E os locais mais prováveis atualmente para que essa vila lunar seja construída com êxito são os tubos (ou túneis) de lava, onde fluiu rocha fundida.

Construir um assentamento humano lunar em tais túneis significa não somente proteção contra a irradiação cósmica danosa à saúde dos futuros colonos e proteção contra meteoritos como também a redução significativa de material a ser transportado para a Lua e a diminuição drástica dos custos e da complexidade e riscos do projeto.

Movimentar toneladas de regolito – o solo lunar – para recobrir as bases lunares pode ser menos vantajoso que construir dentro de túneis de lava. Imagem: ESA
Movimentar toneladas de regolito – o solo lunar – para recobrir as bases lunares pode ser menos vantajoso que construir dentro de túneis de lava. Imagem: ESA

Contudo, tais tubos de lava precisam antes serem inspecionados para garantir que é possível pessoas viverem e trabalharem por lá – e com segurança. É aí que os tais robôs-cobra têm uma função importante a desempenhar. Apesar de a força gravitacional ser fraca na Lua, os tubos de lava podem ceder verticalmente a partir da superfície. Então, como seria possível facilitar o acesso e a mobilidade por lá?

Alcançando cometas

A ESA também tem interesse em continuar estudando cometas. Em 2004, a ESA lançou a sonda espacial Rosetta e, em 2014, a sonda alcançou o cometa  67P/Churyumov-Gerasimenko e soltou sobre ele o aterrissador Philae. O módulo Philae era equipado com sistema de arpões projetados para segurá-lo firme no solo do cometa. Infelizmente isso falhou.

A ESA planeja continuar a exploração dessa rochas espaciais, já que elas vêm de longas distâncias do espaço profundo e os pesquisadores estão interessados em desvendar questões sobre a origem do Sistema Solar e obter novas informações que os ajudem a entender com ele era antes da formação dos planetas.

Ao enviar robôs-cobra para cometas, para continuar e aperfeiçoar as pesquisas da Rosetta/Philae, a ESA aprofundaria as pesquisas sobre esses corpos celestes. “Há muito pouca gravidade em um comenta”, informa Aksel Transeth, líder da equipe de pesquisadores noruegueses da Fundação de Pesquisa Científica e Industrial da Noruega (SINTEF), “se você tentar caminhar lá, você provavelmente será lançado para o espaço”, ele acrescenta.

Pesquisadores noruegueses pesquisam a possibilidade de usar robô-cobras para explorar planetas e cometas para a Agência Espacial Europeia (ESA). Crédito foto: Organização norueguesa de pesquisa SINTEF

Então, os cientistas estão interessados em saber se seria mais vantajoso enviar um robô rastejante ao invés de um módulo. “Então teremos que descobrir maneiras nas quais robôs-cobra possam se mover ao redor de um cometa enquanto ao mesmo tempo se mantenham fixos na superfície”, explica Transeth. Uma missão não tripulada enviada a um cometa poderia liberar o robô-cobra na superfície. O robô exploraria tudo, munido de equipamentos científicos para isso, e então os dados obtidos seriam enviados à sonda em órbita do cometa. Esta, por sua vez, transmitiria os dados para a base da missão em Terra.

Robô-cobra no jipe espacial

Esses robôs-cobra podem também serem utilizados para desatolar os jipes de futuras missões a Marte. É que depois de quatro jipes (ou rovers) enviados ao planeta vermelho (Sojoumer em 1997, Spirit e Opportunity em 2003 e Curiosity em 2012), os inconvenientes com esses veículos de rodas se tornaram bem claros.

Além do fato de que eles não podem explorar locais que não alcançam, eles podem ficar atolados. A equipe de pesquisadores financiada pela ESA acredita que a solução para esses percalços seria acrescentar um item a mais na bagagem do rover marciano: um robô-cobra.

Impressão artística de um robô-cobra e um rover em Marte (Imagem: James Steidl/Shutterstock.com)
Impressão artística de um robô-cobra e um rover em Marte (Imagem: James Steidl/Shutterstock.com)

Assim, o jipes ficariam responsáveis por deslocar longas distâncias, enquanto o robô-cobra teria maior mobilidade para explorar as faces de uma rocha ou terrenos nos quais seria arriscado demais enviar o jipe. Outra vantagem de se ter um robô-cobra no “porta-malas” do rover: eles podem o desatolar. Isso já aconteceu com a rover Spirit da NASA, em abril de 2009, que ficou atolado em um campo de areia. A situação forçou a agência espacial americana a desistir de desatolar o rover em janeiro de 2010, depois de meses de tentativa de mover o jipe. Um a zero para a areia marciana!

A ideia seria levar um robô-cobra em um dos braços mecânicos do rover, liberando-o quando necessário e  recolhendo ele quando a tarefa estivesse concluída. “Nós estamos estudando várias alternativas para permitir que um jipe robótico e uma cobra-robô trabalhem em conjunto”, explica Transeth. “Como o rover tem uma fonte de energia forte, ele pode fornecer energia ao robô-serpente através de um cabo que se estende entre o rover e o robô. Se o robô precisasse usar suas próprias baterias, elas poderiam se esgotar e poderíamos perdê-lo.”

Em caso de atolamento, o robô-cobra poderia definir o desfecho da história – em favor dos cientistas. “Em uma situação dessas, o robô-serpente poderia descer e se enrolar em torno de uma rocha, permitindo que o rover puxe a si mesmo por meio do cabo-guincho, que o rover normalmente usará para puxar o robô-cobra de volta,” disse Pal Liljeback, outro membro da equipe.

Robôs-cobra na ISS

O interesse da ESA mais imediato no projeto dos robôs em forma de serpentes é utilizá-los na ISS. “As aplicações mais ambiciosas incluem atividades nos cometas e na Lua,” confirma Transeth. “Mas, neste momento, os projetos mais realistas focam em como os robôs-cobra podem ajudar os astronautas da ISS a manter seus equipamentos.” ele completa.

Entre as atividades dos astronautas a bordo do laboratório espacial, além da realização de experimentos, eles precisam manter os equipamentos da própria ISS em boas condições. Para isso, a rotina de um astronauta na ISS contempla a realização de inspeções de segurança e atividades de manutenção das instalações.

Três robôs do projeto Spheres voando em formação dentro da ISS - a ideia é que eles voem do lado de fora, para inspecionar a Estação Espacial. [Imagem: NASA/ISS]
Três robôs do projeto Spheres voando em formação dentro da ISS – a ideia é que eles voem do lado de fora, para inspecionar a Estação Espacial. [Imagem: NASA/ISS]

Nesse contexto, poupar tempo e esforço da tripulação da estação espacial é uma grande ideia. “É possível que um robô possa cumprir grande parte do trabalho rotineiro de inspeção e manutenção”, diz Transeth. “Os experimentos são empilhados em seções em prateleiras, por trás dos quais pode ocorrer corrosão. Para descobrir isso são feitas inspeções. Um robô-cobra poderia rastejar atrás das seções, realizar uma inspeção e talvez até mesmo realizar pequenas tarefas de manutenção”, ele afirma.

Já que a estação espacial internacional encontra-se em estado permanente de queda ao redor da Terra, um enorme desafio para os pesquisadores é encontrar um jeito de que robôs-cobra possam realizar atividades de manutenção e inspeção externas.

“Nós acreditamos que podemos projetar um robô-cobra que possa agarrar, se virar e estender seu corpo para alcançar novos lugares”, explica Transeth. “Além disso, acreditamos que ele pode se rastejar entre os equipamentos e usar a superfície desses equipamentos para ganhar tração a fim de se mover para frente”. Mas para isso os pesquisadores precisam saber quais especificações um sistema robótico com esse iria precisar para alcançar aqueles objetivos. Afinal, quais os sensores que um robô-cobra irá precisar para perceber os seus arredores em um ambiente como a ISS, com micro-gravidade?

“Que tipo de sensores o robô precisa para obter uma compreensão adequada de seu ambiente? Que tecnologias estão disponíveis para nos ajudar a atender a essas necessidades e que novas tecnologias terão que ser desenvolvidas? Que incertezas estão envolvidas em termos do que é possível alcançar?”, questiona Transeth.

Um outro projeto, desenvolvido pela NASA, pode ajudar os pesquisadores noruegueses a responder a essas perguntas. Um “drone” chamado Astrobee, do projeto Spheres, estará em breve voando e fazendo inspeções na ISS. Já que alguns processos do Astrobee são semelhantes aos das serpentes robôs, é possível que o projeto Astrobee da NASA ajude no desenvolvimento do projeto dos robôs-cobras da ISS. Resumo da ópera: não há escassez de desafios à espera dos pesquisadores que desejam construir robôs-cobras espaciais.

 

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