Quando se trata de exploração espacial, são os robôs que fazem a maior parte do trabalho. Essa tendência continuará à medida que enviarmos missões para as superfícies dos mundos cada vez mais no Sistema Solar. Mas, para que os robôs sejam eficazes nos ambientes desafiadores que precisamos explorar - como a lua de Saturno, Titã - precisamos de robôs mais capazes.
Um novo robô que a NASA está desenvolvendo pode ser o próximo passo na exploração robótica.
A lua de Saturno, Titã, está na lista de alvos potenciais de qualquer cientista planetário para exploração. Mas qualquer missão em Titã terá que enfrentar um ambiente diferente de qualquer outro: temperaturas geladas, vulcões crioscópicos, cavernas e lagos e mares - e chuva - de hidrocarbonetos líquidos. Nesse ambiente, um rover estilo MSL Curiosity enfrentaria dificuldades.
A NASA, sempre uma agência que olha para o futuro, está trabalhando em algo que pode enfrentar os desafios de Titan: um robô que muda de forma, composto por vários robôs menores que podem se auto-montar.
Em um pique de praticidade, eles estão chamando de Metamorfo.
O metamorfo não é um robô, mas vários. Eles os chamam de 'cobots' e os cobots individuais podem voar, rolar no chão e nadar enquanto estão submersos. Isso torna o Shapeshifter bem adequado para explorar Titan, o único outro mundo no Sistema Solar com líquido em sua superfície.
O tecnólogo em robótica Ali Agha é o principal pesquisador do JPL para o Shapeshifter. Em um comunicado à imprensa, ele disse: "Temos informações muito limitadas sobre a composição da superfície <de Titã.> Terreno rochoso, lagos de metano, vulcões-criovios - potencialmente temos tudo isso, mas não sabemos ao certo. Por isso, pensamos em como criar um sistema versátil e capaz de percorrer diferentes tipos de terreno, mas também compacto o suficiente para ser lançado em um foguete. ”
A equipe por trás do Shapeshifter inclui pesquisadores das universidades de Stanford e Cornell. Quando eles desenvolveram o conceito de um robô de montagem automática feito de robôs menores, eles os chamaram de "cobots". Quando as cobots individuais se juntam em uma, o protótipo rola na superfície como uma espécie de enorme roda de hamster. Quando a missão pede, as cobots individuais podem se separar do todo e voar ou nadar até seus alvos. Pelo menos é assim que foi previsto neste protótipo impresso em 3D inicial sendo testado no JPL.
A versão do Shapeshifter sendo testada agora é semi-autônoma, mas se a idéia der certo, ela precisará se auto-montar de forma autônoma, sem aguardar instruções individuais da Terra. Com os avanços em inteligência artificial e robótica, isso provavelmente está chegando.
O Shapeshifter está sendo desenvolvido no âmbito do programa NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC). O NIAC fornece financiamento em fases para conceitos visionários avançados, para pegar idéias futuristas e nutri-las em direção à praticidade. O NIAC está por trás do Titan Submarine, do Triton Hopper e de outros projetos.
Embora o Shapeshifter seja apenas uma máquina conceitual impressa em 3D no momento, é uma indicação clara da direção que a exploração robótica está tomando. Há versatilidade nessa abordagem, que é adequada para explorar lugares distantes como o Titan. Além dessa versatilidade de vários bot, há a possibilidade de um tipo de redundância embutida: se um cobot estiver com defeito ou inoperante por algum motivo, não ameaçará necessariamente a totalidade da missão.
O metamorfo não estaria sozinho em Titã. Seria parte de um projeto de missão maior que inclui uma nave-mãe. A nave-mãe estaria na superfície e poderia servir como fonte de energia para o Metamorfo. Como a atmosfera de Titã é tão densa e nebulosa e está muito longe do Sol, uma missão a Titã provavelmente seria alimentada por um gerador térmico de radioisótopos (RTG). As pequenas cobots provavelmente seriam movidas a bateria e se recarregariam com um RTG continuou a nave-mãe.
Mas as cobots menores também apoiariam a nave-mãe. Como a atmosfera de Titã é tão densa, o vôo é mais fácil do que aqui na Terra. O investigador principal Ali Agha diz que os cobots poderiam trabalhar juntos para levantar a nave-mãe e transportá-la para novos locais. Isso apenas contribuiria para a versatilidade do Shapeshifter.
"Geralmente, alguns dos lugares mais difíceis de chegar são os mais interessantes cientificamente, porque talvez sejam os mais jovens ou estejam em uma área que não foi bem caracterizada em órbita", disse Jason Hofgartner, líder do JPL cientista do Shapeshifter. "A notável versatilidade do Shapeshifter permite o acesso a todos esses lugares cientificamente atraentes".
Agha calcula que 10 cobots poderiam facilmente levantar um módulo de aterrissagem do tamanho de Huygens (cerca de 3 metros de largura) e transportá-lo suavemente para diferentes locais.
A NASA já anunciou uma missão para Titan com seu rotorcraft Dragonfly. A libélula não sabe nadar, mas pode voar para locais diferentes e fazer medições no ar, além de realizar operações na superfície. Esse tipo de versatilidade é ideal para explorar Titan, e o Shapeshifter é ainda mais versátil.
É muito cedo para dizer se Shapeshifter ou algo parecido será a próxima missão planejada para Titan. Mas não será surpreendente se um dia, um robô descendente de Shapeshifter percorrer Titã voando, rolando e nadando.
Mais:
- Comunicado de imprensa: NASA projetando robôs de mudança de forma para as luas de Saturno
- Revista Space: NASA está voltando ao titã-lua de Saturno, desta vez com um quadricóptero nuclear movido a bateria
- Conceitos avançados inovadores da NASA (NIAC)
