Engenheiros realizam primeiro teste de navegação autônoma com enxame de satélites no espaço

São PauloCientistas do Space Rendezvous Lab da Universidade de Stanford concluíram o primeiro teste de um grupo de satélites autoguiados no espaço, marcando um grande avanço na tecnologia espacial. O teste fez parte do Experimento Óptico de Voo em Formação Starling (StarFOX) e utilizou dados visuais compartilhados através de uma rede sem fio para guiar quatro pequenos satélites. Este sistema usa apenas câmeras a bordo e pode ser útil para missões além da Terra.

Essa tecnologia oferece diversas vantagens em comparação com os tradicionais sistemas de satélites únicos, tais como:

• Maior precisão e abrangência
• Aumento na flexibilidade e robustez
• Possibilidade de atingir novos objetivos impossíveis para satélites individuais
• Redução de custos financeiros devido a exigências técnicas mínimas

Sistemas espaciais tradicionais dependem do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e da Deep Space Network para navegação. Esses métodos apresentam desvantagens, como a necessidade de comunicação frequente com sistemas terrestres e operação lenta. Além disso, não são adequados para futuras missões e não conseguem ajudar satélites a evitar "objetos não cooperativos", como detritos espaciais. O novo sistema da StarFOX resolve esses problemas por ser autônomo e altamente independente.

Os Algoritmos de Navegação do Sistema ARTMS

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O sistema de navegação ARTMS integra três algoritmos essenciais de robótica espacial: Processamento de Imagens, Determinação de Órbita em Lote e Determinação de Órbita Sequencial. Ele utiliza câmeras 2D acessíveis chamadas star-trackers, que são amplamente usadas em satélites modernos. Ao analisar dados visuais com esses algoritmos avançados, o StarFOX consegue calcular com precisão posições e velocidades.

O sistema funcionou bem em condições adversas, alcançando uma precisão de posição dentro de 0,5% da distância com um observador. Com múltiplos observadores, a precisão melhorou para 0,1%. Esse nível de precisão é útil para orientação automática, controle e prevenção de colisões.

NASA decidiu continuar com o projeto StarFOX até 2025, renomeando-o para StarFOX+. O projeto ampliado irá testar melhorias para tecnologias futuras de posicionamento e conscientização espacial. Essa decisão demonstra um forte apoio ao uso de sistemas automatizados no espaço, que estão se tornando mais comuns em organizações como a NASA, o Departamento de Defesa e a Força Espacial dos EUA.

Esta tecnologia é essencial, pois facilita a coordenação de múltiplos satélites no espaço, possibilitando a realização de objetivos que são difíceis de serem atingidos por um único satélite. Representa um avanço significativo rumo a operações espaciais mais avançadas, flexíveis e autossuficientes.