Novo Chip Espacial com IA da NASA Pode Transformar Missões de Espaço Profundo

Os humanos são curiosos por natureza, e essa curiosidade nos levou ao espaço e além. Todos os dias, a humanidade descobre algo novo e inventa tecnologia avançada, o que nos permitiu explorar regiões distantes do espaço sideral.

Mas à medida que as missões se aventuram mais longe da Terra em direção à Lua, Marte, e ainda mais distantes e mais profundas no cosmos, foguetes maiores ou missões mais longas simplesmente não são suficientes. O que precisamos é de tecnologia mais inteligente para reduzir a dependência de supervisão humana constante, que está se tornando cada vez mais impraticável.

Distâncias imensas, ambientes extremos e atrasos na comunicação estão levando agências como a NASA a desenvolver sistemas autônomos capazes de tomar decisões em tempo real no espaço.

Em vez de ter uma sonda no espaço enviando dados de volta para engenheiros e cientistas humanos estudarem e então fornecerem instruções para a sonda, o foco agora está em fazer com que a própria espaçonave execute todo o trabalho.

Avanços em inteligência artificial (IA), computação resistente à radiação, análises a bordo e processamento de borda agora permitem o desenvolvimento de espaçonaves que podem pensar por si mesmas. Essa capacidade é vista como crítica para a próxima geração de exploração espacial.

De acordo com a NASA, processos mais capazes são necessários para espaçonaves autônomas e para apoiar os astronautas durante suas missões a outros planetas.

Isso é particularmente importante, pois o programa Artemis da agência se prepara para devolver humanos à Lua nos próximos anos. Já, a missão Artemis II da NASA realizou um sobrevoo lunar tripulado bem-sucedido este ano.

“Artemis II é o início de algo maior que qualquer missão individual. Marca nosso retorno à Lua, não apenas para visitar, mas para eventualmente permanecer em nossa Base Lunar, e estabelece a base para os próximos grandes saltos à frente.”

– Administrador da NASA Jared Isaacman

À medida que a agência avança para provar que pode não apenas alcançar a Lua, mas também sustentar humanos lá e, eventualmente, Marte, as demandas de computação estão crescendo significativamente.

Para habitats tripulados detectarem falhas em tempo real, rovers navegarem autonomamente em terrenos e módulos de pouso processarem enormes quantidades de dados de sensores em curto período, precisamos de processadores mais poderosos e capazes do que os atualmente em voo no espaço.

E é exatamente isso que está sendo construído. O novo chip espacial de próxima geração¹ da NASA pode caber facilmente na palma da sua mão e está proporcionando um avanço na velocidade computacional. Espera‑se que esta iniciativa de Computação de Voo Espacial de Alto Desempenho (HPSC) permita que as espaçonaves operem de forma muito mais independente no espaço profundo.

Iniciativa HSPC da NASA para Redefinir Missões Espaciais Futuras

Por décadas, a NASA tem avançado os processadores de computador a bordo das espaçonaves. Esses processadores são responsáveis por coordenar e executar as funções necessárias para apoiar o sucesso da missão.

A computação espacial surgiu pela primeira vez há mais de meio século com os pioneiros Computadores de Orientação Apollo (AGCs), que realizavam cálculos de navegação, direção e controle durante as missões lunares da agência.

Mas o fato é que, ao sair do campo magnético protetor da Terra, enfrentamos um universo cheio de radiação, que é energia emitida como raios, ondas eletromagnéticas e/ou partículas. A radiação do espaço é diferente do que experimentamos na Terra. Ela é composta por raios cósmicos galácticos, partículas aprisionadas no campo magnético da Terra e partículas lançadas ao espaço durante erupções solares.

A radiação espacial afeta negativamente tanto as tripulações humanas quanto os instrumentos mecânicos. Além de causar danos a longo prazo aos componentes eletrônicos, também gera erros que interrompem a computação, criando a necessidade de processadores resistentes à radiação, que são caros e demorados de desenvolver.

Embora os processadores resistentes à radiação tenham possibilitado muitas das maiores conquistas da NASA, os atualmente em uso foram desenvolvidos há quase três décadas e carecem do desempenho exigido para as missões de hoje, mais avançadas, complexas e longas.

Além disso, missões além da órbita terrestre exigem recursos de computação a bordo porque a comunicação com a Terra introduz um atraso temporal. Essa latência de comunicação exige que as atividades espaciais sejam realizadas de forma autônoma e em tempo real a bordo, o que envolve a execução de uma variedade de cargas de trabalho computacionais, incluindo IA e aprendizado de máquina, autonomia avançada, processamento de imagens e sinais, detecção e classificação de objetos e gerenciamento de fluxo de dados.

Para tornar essas cargas de trabalho possíveis, precisamos de avanços na tecnologia de computação a bordo. Isso levou ao desenvolvimento de uma nova solução: Computação de Voo Espacial de Alto Desempenho (HPSC), um sistema em chip de próxima geração que é mais de 100 vezes mais capaz que os processadores espaciais atuais.

“Construindo sobre o legado dos processadores espaciais anteriores, este novo sistema multicore é tolerante a falhas, flexível e extremamente de alto desempenho,” disse Eugene Schwanbeck, gerente de elemento de programa na Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da agência, programa Game Changing Development (GCD) em seu Langley Research Center na Virgínia. “O compromisso da NASA em avançar a computação de voo espacial é um triunfo de conquista técnica e colaboração.”

No centro da iniciativa está um processador resistente à radiação construído para missões de espaço profundo e de longa duração à Lua, Marte e além.

Ele pode operar nas condições adversas do espaço e concluir tarefas de forma independente em tempo real. Também é customizado para o setor aeroespacial, fornecendo tolerância a falhas e cibersegurança para LEOs (satélites de órbita terrestre baixa).

O novo sistema combina computação e rede em um único dispositivo, reduzindo tanto o custo quanto o consumo de energia.

Ele utiliza Ethernet avançada para agrupar múltiplos chips ou conectar vários sensores, permitindo que o HPSC processe enormes quantidades de dados a bordo e tome decisões autônomas em tempo real, como filtrar imagens ou pilotar rovers em alta velocidade. Enquanto isso, sua arquitetura escalável permite otimizar a eficiência energética para operações críticas desligando funções não utilizadas.

Ao mesmo tempo, a segurança e a confiabilidade das operações complexas são garantidas por um controlador de segurança integrado e monitoramento contínuo da saúde do sistema.

A tecnologia HPSC é um esforço conjunto de parceiros acadêmicos e da indústria. O projeto é gerenciado pelo programa GCD, que, juntamente com o Jet Propulsion Laboratory (JPL), tem liderado a iniciativa desenvolvendo requisitos de missão, financiando estudos e gerenciando o ciclo de vida do projeto até a entrega.

Para o projeto, a NASA JPL selecionou a Microchip (MCHP ) como sua parceira comercial em 2022, com a empresa financiando sua própria pesquisa e desenvolvimento do processador.

“Este processador de voo espacial de ponta terá um impacto tremendo em nossas futuras missões espaciais e até nas tecnologias aqui na Terra,” disse Niki Werkheiser, diretora de maturação tecnológica dentro da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial na época. “Esse esforço ampliará as capacidades existentes das espaçonaves e habilitará novas, podendo, em última análise, ser usado por praticamente todas as futuras missões espaciais, todas beneficiando-se de uma computação de voo mais capaz.”

Em 2024, o projeto passou pela Revisão de Design Crítico (CDR). No ano passado, o design final foi enviado para fabricação, e o primeiro processador HPSC foi fabricado com sucesso.

Chip Espacial de Próxima Geração da NASA Entra em Testes no Mundo Real

HSPC, o cérebro da espaçonave, passou oficialmente por testes este ano, e os resultados iniciais mostram desempenho notável.

O chip de computador espacial foi projetado para ser pequeno o suficiente para caber na palma da sua mão, ao mesmo tempo que aumenta drasticamente a inteligência e o desempenho das futuras espaçonaves. O novo processador resistente à radiação foi construído para oferecer até 100 vezes a potência computacional dos computadores de voo espacial existentes.

Engenheiros no JPL estão realizando uma variedade de testes que simulam o ambiente hostil do espaço.

“Estamos submetendo esses novos chips a rigorosos testes de radiação, térmicos e de choque, enquanto também avaliamos seu desempenho por meio de uma campanha de testes funcionais rigorosa.”

– Jim Butler, gerente de projeto HPSC no JPL

Para ser elegível ao voo espacial, o processador deve suportar vibrações de lançamento, variações de temperatura dramáticas, o vácuo do espaço e radiação eletromagnética intensa que pode danificar eletrônicos.

Partículas subatômicas que viajam a velocidades próximas à da luz e são geradas pelo Sol e pelo espaço profundo também podem causar erros que forçam a espaçonave a desligar temporariamente operações não essenciais. O sistema não sai do modo de segurança até que o problema seja resolvido pelos engenheiros em solo.

Além disso, a NASA está testando como o processador lida com os desafios de pousos planetários, como terrenos de superfície perigosos e densidades atmosféricas extremas ou ausentes.

“Para simular o desempenho no mundo real, estamos usando cenários de pouso de alta fidelidade de missões reais da NASA que normalmente exigiriam hardware de alto consumo de energia para processar enormes volumes de dados de sensores de pouso,” disse Butler. “Este é um momento empolgante para trabalharmos em hardware que permitirá os próximos grandes saltos da NASA.”

A agência começou a testar o chip no JPL em fevereiro deste ano, com o primeiro e‑mail tendo o assunto “Hello Universe”, uma referência à história da programação de computadores. Com essa pequena frase, a equipe recebeu a confirmação de que a tecnologia funciona.

Espera‑se que o teste dure vários meses, mas os resultados iniciais têm sido muito positivos.

Para começar, o processador, segundo a NASA, está funcionando como esperado. Além disso, seu desempenho tem sido cerca de 500 vezes maior que o dos chips atualmente em uso.

O dispositivo é um system‑on‑a‑chip (SoC), um circuito integrado que combina todos os componentes essenciais de um computador em uma única unidade compacta. O processador inclui memória, unidades centrais de processamento (CPUs), interfaces de entrada/saída e sistemas avançados de rede. Por serem compactos, eficientes em energia e econômicos em escala, os SoCs são amplamente usados em smartphones, sistemas automotivos e IoT.

Mas a versão desenvolvida pela NASA foi projetada para durar anos no espaço profundo. O sistema deve viajar milhões, potencialmente até bilhões de milhas da Terra e sobreviver sem qualquer manutenção ou reparos.

Desenvolvidos conjuntamente pelo JPL e pela Microchip Technology, os chips já foram compartilhados com parceiros de acesso antecipado da defesa e da indústria aeroespacial comercial.

Ainda não foi certificado para o espaço, porém, uma vez autorizado, a NASA integrará o processador em uma ampla gama de missões, incluindo rovers planetários, orbitadores da Terra e sondas de espaço profundo.

Espera‑se que o chip desempenhe um papel fundamental no futuro das espaçonaves autônomas. Com IA a bordo, a espaçonave poderia responder a situações inesperadas em tempo real, eliminando a necessidade de controle humano, que se torna impraticável em distâncias tão vastas que criam atrasos de comunicação.

A tecnologia também ajudaria a tornar o processamento, armazenamento e transmissão de enormes quantidades de dados científicos mais eficientes. Pode, eventualmente, até apoiar missões tripuladas à Lua e Marte, segundo a NASA.

Além disso, a tecnologia traz benefícios também para a Terra, ao contrário dos chips tradicionais específicos para o espaço, com a Microchip planejando adaptar o chip para eletrônicos de consumo, fabricação automotiva, setor de aviação e outras indústrias. Suas aplicações potenciais incluem equipamentos médicos, redes de energia, IA, drones, transmissão de dados e serviços de comunicação.

Essa adaptação de design para indústrias terrestres sugere que o chip resistente à radiação pode ter uma vida comercial muito além das missões que motivaram sua criação.

O uso de uma base tecnológica comum tanto na Terra quanto no espaço, segundo a agência, permitirá que o HPSC fortaleça as capacidades industriais domésticas ao mesmo tempo que reduz custos e riscos para usuários governamentais e comerciais.

Investindo em Tecnologia de Espaço Profundo: Microchip Technology (MCHP)

A Microchip Technology Inc., com sede no Arizona, destaca‑se no campo como parceira comercial da NASA no desenvolvimento do processador HPSC, que está atualmente em fase de testes.

A plataforma de processador computacional qualificado para o espaço de próxima geração, Babak Samimi, vice‑presidente corporativo da unidade de negócios de Comunicações, observou na época, “fornecerá rede Ethernet abrangente, processamento avançado de inteligência artificial/aprendizado de máquina e suporte de conectividade, ao mesmo tempo que oferece ganho de desempenho sem precedentes, tolerância a falhas e arquitetura de segurança com baixo consumo de energia.”

A empresa ostenta uma forte presença em eletrônicos de grau aeroespacial e sistemas embarcados, posicionando‑se estrategicamente para o crescente mercado de computação espacial. Além disso, pode adaptar facilmente essas tecnologias para indústrias mais amplas, como sistemas automotivos, robótica e IA industrial.

A Microchip Technology é fornecedora de soluções de controle embarcado inteligentes, conectadas e seguras, atendendo clientes nos mercados de consumo, computação, comunicações, automotivo, aeroespacial e defesa, e industrial.

Com uma capitalização de mercado de US$ 50 bilhões, as ações da Microchip Technology Incorporated (Nasdaq: MCHP) estão sendo negociadas a US$ 92,70, com alta de 46,20% no ano e 53,22% no último ano. Possui um EPS (TTM) de 0,21 e um P/E (TTM) de 437,21. O rendimento de dividendos pago é de 1,97%.

A receita em recuperação da empresa também indica uma perspectiva positiva para a Microchip. No trimestre encerrado em 31 de março de 2026, a empresa reportou um aumento de 35,1% YoY nas vendas líquidas para US$ 1,311 bilhão, o que representou alta de 10,6% sequencial e superior à orientação (US$ 1,260 bilhão) fornecida pela Microchip.

Esses resultados, disse o CEO e presidente Steve Sanghi, “superaram significativamente nossas expectativas.” A lição principal do último ciclo, ele observou, foi a importância de uma gestão disciplinada de estoque e capital de giro, e é assim que eles operam o negócio.

Em bases GAAP, o principal fornecedor de semicondutores reportou lucro bruto de 61%, lucro operacional de US$ 217,4 milhões, lucro líquido de US$ 116,4 milhões e EPS de US$ 0,21 por ação diluída. Em bases Non‑GAAP, seu lucro bruto foi de 61,6%, lucro operacional de US$ 400,9 milhões, lucro líquido de US$ 327,3 milhões e EPS de US$ 0,57 por ação diluída.

“Estamos vendo forte engajamento de clientes e expansão da atividade de design em data centers e aplicações de IA, impulsionados pela amplitude e desempenho de nosso portfólio de conectividade de alta velocidade e computação.”

– Rich Simoncic, COO da Microchip

Para o ano fiscal de 2026, as vendas líquidas da Microchip foram de US$ 4,713 bilhões, alta de 7,1% em relação ao ano anterior, enquanto US$ 984 milhões foram devolvidos aos acionistas por meio de dividendos. A empresa reportou lucro bruto de 57,7% em bases GAAP e 58,5% em bases non‑GAAP para todo o ano, enquanto seu EPS foi de US$ 0,22 e EPS de US$ 1,64 por ação diluída, respectivamente.

“Encerramos o ano fiscal com forte impulso, representando progresso significativo em relação às condições desafiadoras que estávamos enfrentando há apenas alguns trimestres,” disse Sanghi. “À medida que as condições de demanda melhoraram e o estoque dos clientes se normalizou, estamos vendo um impulso crescente em nossas linhas de produtos, melhorando as tendências de reserva e venda, forte atividade de aceleração e alavancagem operacional significativa, refletindo execução disciplinada contra nosso plano de recuperação de nove pontos.”

À medida que a empresa avança para trimestres “sazonalmente mais fortes”, espera que as vendas líquidas para o trimestre de junho fiquem na faixa de US$ 1,442 bilhão a US$ 1,469 bilhão.

Desenvolvimentos Recentes da Microchip Technology (MCHP)

Conclusão

Com sua iniciativa de processador espacial de próxima geração, engenheiros do JPL deram um salto gigantesco rumo a chips miniaturizados que avançarão a exploração do espaço profundo. A espaçonave não é mais apenas um instrumento passivo que aguarda instruções, mas sim um participante ativo e inteligente capaz de observação, julgamento e resposta.

À medida que as ambições da NASA crescem, com planos de presença lunar sustentada, missões tripuladas a Marte e plataformas científicas de espaço profundo que se aventuram ao sistema solar externo, a arquitetura de computação no coração de cada espaçonave torna‑se o fator decisivo para o que é possível.

Com um processador que oferece 500 vezes a capacidade de seus predecessores, a agência pretende não apenas tornar as missões existentes mais rápidas, mas também viabilizar tipos totalmente novos de missões.

Embora ainda existam restrições a superar e a certificação completa de voo espacial leve tempo, a agência e a Microchip deram um bom início, apontando para um futuro em que as espaçonaves operarão com independência sem precedentes, milhões de milhas da Terra.

Clique aqui para uma lista das principais ações de satélite e espaço.

Referências

^{1. Jet Propulsion Laboratory. (2026, May 12). Olá universo: o processador espacial de próxima geração da NASA passa por testes. NASA. https://www.jpl.nasa.gov/news/hello-universe-nasas-next-gen-space-processor-undergoes-testing/}