Uma iniciativa liderada pela ex-doutoranda da Universidade de Basileia, na Suíça, Gabriela Ligeza propõe um explorador robótico semiautônomo capaz de ampliar o alcance das missões espaciais. A solução busca superar as limitações dos veículos atuais, projetados para operar com cautela e eficiência em terrenos perigosos e, por isso, restritos a pequenas áreas, percorrendo apenas algumas centenas de metros por dia e coletando dados pouco diversos. Com o novo sistema, seria possível identificar múltiplos alvos e obter informações sem intervenção humana constante.
Os resultados indicam que robôs equipados com instrumentos compactos podem acelerar significativamente a prospecção de recursos e a busca por "bioassinaturas" na superfície planetária. Em vez de investigar uma única rocha sob supervisão contínua, o robô pode se deslocar até múltiplos alvos e realizar medições de forma autônoma em cada ponto.
A questão central da pesquisa foi avaliar se um robô equipado com uma carga científica simples poderia estudar rapidamente diversos alvos, ao mesmo tempo em que forneceria resultados cientificamente relevantes. Os resultados demonstraram que instrumentos relativamente compactos são suficientes para atingir esse objetivo: identificar rochas relevantes tanto para a astrobiologia quanto para a exploração de recursos.
Testes de campo
Para testar o conceito, foi utilizado o robô quadrúpede ANYmal, equipado com um braço robótico que carrega dois instrumentos: o imageador microscópico Micro — dispositivo acoplado a um microscópio para capturar imagens — e um espectrômetro Raman portátil, utilizado para a identificação imediata de substâncias químicas.
Os experimentos foram realizados na instalação Marslabor, da Universidade de Basel, que simula condições de superfície planetária por meio de rochas análogas, materiais de regolito — camada de material solto — e iluminação controlada. O robô aproximou-se automaticamente dos alvos selecionados, posicionou os instrumentos com o braço robótico e retornou imagens e espectros para análise.
O sistema identificou com sucesso diversos tipos de rochas relevantes para a exploração planetária, incluindo gesso, carbonatos, basaltos, dunito e anortosito. Muitas dessas formações possuem grande relevância científica. Rochas análogas às lunares, como o dunito (rico em olivina e óxidos) e o anortosito (que contém anortita), além de minerais como o rutilo, podem indicar recursos valiosos para futuras missões espaciais.
Foram comparadas duas abordagens operacionais: a exploração tradicional de um único alvo, guiada de perto por cientistas, e uma estratégia semiautônoma de múltiplos alvos, na qual o robô realiza medições em sequência em diferentes locais.
O especialista em tecnologia espacial Lucas Fonseca comenta a utilidade: "Em termos práticos, isso significa cobrir mais terreno, investigar mais rochas e fazer melhor triagem científica no mesmo tempo de missão. Missão robótica é substancialmente mais barata do que missão tripulada, e escolhemos manter missões tripuladas por outros motivos além de limitações robóticas. Cada vez mais avanço tecnológico acaba resultando nessa substituição gradual de necessidade humana".
As missões demonstraram ganhos significativos de eficiência. Operações com múltiplos alvos levaram entre 12 e 23 minutos, enquanto uma missão guiada por humanos exigiu 41 minutos para concluir análises comparáveis. Apesar do ritmo mais acelerado, o robô manteve altas taxas de sucesso científico. Em um dos testes, todos os alvos selecionados foram identificados corretamente.
Com base nesses dados, os pesquisadores concluem que essa abordagem pode permitir que futuras missões mapeiem rapidamente grandes áreas de superfície planetária. Cientistas poderiam, então, analisar os dados recebidos e selecionar locais mais promissores para investigações.
Sem depender de comandos humanos a cada etapa, robôs poderiam se deslocar pelo terreno, escalar rochas e coletar dados de forma contínua. Essa abordagem permitiria pesquisas científicas em menos tempo na superfície, ampliando significativamente a eficiência das missões.
Lucas Fonseca acrescenta: "Se o robô puder selecionar alvos, aproximar-se, posicionar instrumento e fazer medições sem esperar nova instrução da Terra, ele transforma uma operação muito fragmentada em um fluxo contínuo. Isso aumenta a chance de mapear diversidade geológica, identificar minerais de interesse para uso de recursos in situ e encontrar amostras mais promissoras para a astrobiologia".
Simplicidade e agilidade
À medida que agências espaciais se preparam para novas missões à Lua, a Marte e a outros destinos, esses sistemas tendem a ampliar a capacidade de exploração, permitindo cobrir áreas maiores em menos tempo e contribuindo tanto para a prospecção de recursos quanto para a busca por possíveis sinais de vida.
* Estagiária sob a supervisão de Lourenço Flores
PARA SABER MAIS
Análise química feita com luz
Uma das tecnologias que viabilizam esse tipo de autonomia científica é a espectroscopia Raman, utilizada no experimento. Esse método permite identificar a composição química de rochas e minerais sem a necessidade de preparo de amostras, apenas analisando como a luz interage com o material. Por ser compacto e não destrutivo, o espectrômetro Raman foi incorporado a missões espaciais recentes e é considerado uma ferramenta-chave na busca por bioassinaturas, especialmente em ambientes como Marte, onde sinais de vida podem estar preservados em minerais.
PALAVRA DE ESPECIALISTA
Limitações significativas
''Ainda há limitações bem sérias. A primeira é robustez operacional: autonomia em laboratório ou ambiente análogo é uma coisa; autonomia confiável em poeira abrasiva (regolito lunar é extremamente prejudicial a parte mecânicas e eletrônicas), variações extremas de temperatura, iluminação difícil, terreno instável e risco real de tombamento é outra. A segunda é energia, porque sistemas mais móveis e mais inteligentes costumam exigir mais processamento e, no caso de robôs, mais consumo mecânico também. A terceira é validação, em missão espacial, errar uma decisão pode comprometer equipamento caro e irreparável. E há ainda restrições de comunicação e blackout operacional, como no polo sul lunar, onde há períodos em que o contato com a Terra pode simplesmente desaparecer. Por isso, outras tecnologias complementares têm que acompanhar a escalada tecnológica junto aos robôs. Eu diria que estamos numa zona intermediária para aplicações.''
Lucas Fonseca, engenheiro espacial