Em janeiro de 2022, o telescópio espacial James Webb, da NASA, uma obra de engenharia de US$ 10 bilhões, estava prestes a concluir sua viagem de um milhão de milhas até seu ponto orbital. De acordo com a publicação da jornalista Sarah Scoles, do MIT Technology Review, essa jornada marcava apenas o começo de um desafio ainda maior: a complexa coreografia de desdobramento e ajuste de seus componentes críticos, com 344 possíveis pontos de falha identificados.

Para garantir o sucesso desta missão sem precedentes, os engenheiros da Raytheon, responsáveis pelo software de controle do telescópio, recorreram a uma tecnologia revolucionária: o gêmeo digital.

Precisão e segurança 

Um gêmeo digital é uma réplica virtual de um objeto físico, constantemente atualizado com dados em tempo real. No caso do JWST, o gêmeo digital proporcionou uma visualização 3D precisa de todas as etapas do desdobramento, permitindo que os engenheiros monitorassem e ajustassem o processo à distância, como se estivessem "assistindo a um filme muito nervoso", nas palavras de Karen Casey, diretora técnica da Raytheon.

A precisão oferecida por essa ferramenta foi crucial para evitar qualquer um dos 344 potenciais problemas, culminando em uma implantação bem-sucedida do telescópio.

No entanto, a utilização de gêmeos digitais não se limita à NASA. No CERN, por exemplo, essas réplicas virtuais auxiliam no desenvolvimento de detectores e na operação de guindastes e sistemas de ventilação. A Agência Espacial Europeia está desenvolvendo um gêmeo digital da Terra, usando dados de observação para criar um modelo detalhado do planeta.

No Gran Telescopio Canarias, o maior telescópio de espelho único do mundo, a equipe científica também adotou gêmeos digitais. A implementação começou com sensores que capturam dados ambientais e operacionais, transmitindo essas informações para um modelo 3D do telescópio. Isso não apenas facilita a gestão e operação do equipamento, mas também permite o desenvolvimento de um "telescópio inteligente", capaz de responder automaticamente às condições ambientais.

A Força Espacial dos EUA e a indústria de defesa em geral têm sido pioneiras no uso de gêmeos digitais. A tecnologia é utilizada para planejar missões complexas, como o experimento Tetra 5 de reabastecimento de satélites, e para prever a fadiga estrutural em aeronaves, melhorando o design e prolongando a vida útil dos equipamentos.

Os gêmeos digitais, inicialmente concebidos por Michael Grieves em 2002 e posteriormente popularizados pela NASA, têm se mostrado uma tecnologia indispensável não apenas na exploração espacial, mas em diversas áreas científicas e industriais. Eles permitem uma compreensão detalhada e um controle preciso de operações complexas, minimizando riscos e otimizando resultados.

O caso do JWST exemplifica a convergência de tecnologia de defesa e ciência espacial, com avanços em um campo beneficiando o outro. À medida que a tecnologia evolui, é provável que vejamos uma adoção ainda mais ampla de gêmeos digitais.

*Imagem de capa: Depositphotos.com