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

Os humanos são curiosos por natureza, e essa curiosidade nos levou ao espaço e além. Cada dia, 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 nave espacial realize todo o trabalho.

Avanços em inteligência artificial (IA), computação resistente à radiação, análises a bordo e processamento de borda agora permitem o desenvolvimento de naves espaciais 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 naves espaciais autônomas e para apoiar astronautas durante suas missões a outros planetas.

Isso é particularmente importante enquanto 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. Esta iniciativa High Performance Spaceflight Computing (HPSC) deve permitir que as naves espaciais 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 naves espaciais. 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 Apollo Guidance Computers (AGCs), que realizavam cálculos de navegação, direção e controle durante as missões lunares da agência.

Mas o fato é que, ao se mover fora 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 equipes humanas quanto os instrumentos mecânicos. Além de causar danos de longo prazo aos componentes eletrônicos, ela também desencadeia 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 necessário para as missões de hoje, mais avançadas, complexas e longas.

Além disso, missões além da órbita da Terra 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: High-Performance Spaceflight Computing (HPSC), um system-on-chip de próxima geração que é mais de 100 vezes mais capaz que os processadores espaciais atuais.

“Baseando-se no legado dos processadores espaciais anteriores, este novo sistema multicore é tolerante a falhas, flexível e extremamente de alto desempenho,” disse Eugene Schwanbeck, program element manager in the agency’s Space Technology Mission Directorate’s Game Changing Development (GCD) program at its Langley Research Center in Virginia. “NASA’s commitment to advancing spaceflight computing is a triumph of technical achievement and collaboration.”

No centro da iniciativa está um processador resistente à radiação que foi construído para missões de longo prazo e espaço profundo à Lua, Marte e além.

Ele pode operar nas condições adversas do espaço e concluir tarefas de forma independente em tempo real. Também é personalizado para o setor aeroespacial, oferecendo 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 usa Ethernet avançada para agrupar múltiplos chips ou conectar vários sensores, permitindo que o HPSC processe enormes quantidades de dados a bordo e tome decisões em tempo real de forma autônoma, 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 industriais. O projeto é gerenciado pelo programa GCD, que, junto 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 Microchip (MCHP ) como seu parceiro 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, director of technology maturation within the Space Technology Mission Directorate at the time. “This effort will amplify existing spacecraft capabilities and enable new ones and could ultimately be used by virtually every future space mission, all benefiting from more capable flight computing.”

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 nave espacial, passou oficialmente por testes este ano, e os primeiros resultados 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 naves espaciais. O novo processador resistente à radiação foi construído para oferecer até 100 vezes o poder 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 testes rigorosos, realizando testes de radiação, térmicos e de choque, ao mesmo tempo em que 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 nave espacial a desligar temporariamente operações não essenciais. O sistema não sai do modo de segurança até que o problema seja resolvido pelos engenheiros de 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 intensivo em 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.

O teste deve durar vários meses, mas os primeiros resultados foram muito positivos.

Para começar, o processador, segundo a NASA, está funcionando como previsto. 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. Como são 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 precisa 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, e uma vez autorizado, a NASA integrará o processador em uma ampla gama de missões, incluindo rovers planetários, satélites em órbita da Terra e sondas de espaço profundo.

Espera‑se que o chip desempenhe um papel fundamental no futuro das naves espaciais autônomas. Com IA a bordo, a nave 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. Ela pode eventualmente até apoiar missões tripuladas à Lua e Marte, segundo a NASA.

Além disso, a tecnologia tem benefícios na Terra também, 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 impulsionaram 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 parceiro comercial da NASA no desenvolvimento do processador HPSC, que está atualmente em fase de testes.

A plataforma de processador de computação 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 possui 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, conectados e seguros, atendendo clientes nos mercados de consumo, computação, comunicações, automotivo, aeroespacial e defesa, e industriais.

Com uma capitalização de mercado de US$ 50 bilhões, as ações da Microchip Technology Incorporated (Nasdaq: MCHP) estão sendo negociadas a US$ 92,70, alta de 46,20% no ano até a data (YTD) e 53,22% no último ano. Ela tem 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 pinta uma perspectiva positiva para a Microchip. No trimestre encerrado em 31 de março de 2026, a empresa reportou um aumento de 35,1% nas vendas líquidas em relação ao ano anterior, chegando a US$ 1,311 bilhão, um crescimento sequencial de 10,6% 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 chave do último ciclo, ele observou, foi a importância da gestão disciplinada de estoque e capital de giro, e é assim que eles estão operando o negócio.

Com base 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. Com base 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 nossa carteira 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% com base GAAP e 58,5% com base 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 …” 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 reservas e vendas, 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 em direção a chips miniaturizados que avançarão a exploração do espaço profundo. A nave espacial não é mais apenas um instrumento passivo que espera 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 nave espacial torna‑se o fator decisivo para o que é possível.

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

Embora ainda existam restrições a serem superadas 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 naves espaciais operarão com independência sem precedentes, a 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). Hello universe: 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/}