NASA доверило разработку новых скафандров искусственному интеллекту. Почему?

1 июля 2020, 13:18

Инженерная компания Jacobs с помощью искусственного интеллекта спроектирует часть компонентов астрорюкзака скафандра xEMU, который отвечает за систему жизнеобеспечения астронавта.

Такие скафандры с дополнительными рюкзаками будут использовать в лунной миссии NASA Artemis, запланированной на 2024 год.

Несколько месяцев назад NASA представило свой космический костюм следующего поколения. Устройство xEMU — является первым значительным обновлением космического скафандра NASA за последние почти 40 лет. Но самые большие улучшения не были показаны прошлой осенью.

Видео дня

Вместо этого они спрятаны в портативной системе жизнеобеспечения xEMU, рюкзаке, который превращает скафандр из громоздкого куска ткани в личный космический корабль. Он управляет питанием, связью, подачей кислорода и регулированием температуры скафандра, так что астронавты могут сосредоточиться на важных задачах, таких как создание стартовых площадок. И впервые в истории некоторые компоненты системы жизнеобеспечения космонавтов будут разработаны с помощью искусственного интеллекта.

«Очевидно, что система жизнеобеспечения должна быть безопасной, но она также должна быть достаточно легкой, чтобы соответствовать пределам веса лунного спускаемого аппарата, и достаточно прочной, чтобы противостоять интенсивным перегрузкам и вибрациям, которые она испытывает во время запуска ракеты. Это действительно большая инженерная задача», — говорит Джесси Крафт — старший инженер-проектировщик в Jacobs.

Вытаскивание большего количества материала в меньшее пространство с уменьшенной массой — это сложная задача оптимизации, с которой постоянно сталкиваются специалисты по аэрокосмической технике. Но NASA хочет, чтобы к 2024 году люди были на Луне, а соблюдение этого агрессивного графика означало, что Крафт и его коллеги не могли потратить недели на обсуждение идеальной формы каждого компонента. Поэтому они используют новое программное обеспечение для проектирования на основе искусственного интеллекта, которое может быстро придумать новые конструкции компонентов.

«Мы считаем, что искусственный интеллект — это технология, которая может делать что-то быстрее и лучше, чем обученный человек. Некоторые программные технологии уже знакомы инженерам, например, структурное моделирование и оптимизация. Но с ИИ мы можем сделать это быстрее», — говорит Джесси Курс-Бланкеншип, вице-президент по технологиям в PTC, американской компании, которая создала программное обеспечение.

Этот подход к проектированию известен как генеративный дизайн. Основная идея состоит в том, чтобы предоставить программному обеспечению набор требований для максимального размера компонента, веса, который он должен выдержать, или температур, которым он будет подвергаться, и позволить алгоритмам вычислить остальное.

Программное обеспечение PTC сочетает в себе несколько различных подходов к искусственному интеллекту, таких как генеративные состязательные сети и генетические алгоритмы. Генеративная противоборствующая сеть — это игровой подход, в котором два алгоритма машинного обучения сталкиваются друг с другом в конкурсе на разработку наиболее оптимизированного компонента. Генетические алгоритмы, напротив, аналогичны естественному отбору. Они создают несколько проектов, объединяют их, а затем берут лучшие проекты нового поколения и повторяют.

На данный момент компоненты, над которыми работает искусственный интеллект, довольно приземленные.

«Мы все еще находимся на ранней стадии, поэтому мы не переходим к тому, что может привести к катастрофическому отказу», — подчеркнул Шон Миллер, механический конструктор в отделении экипажа и тепловых систем NASA. Тем не менее, ИИ смог уменьшить массу некоторых компонентов до 50 процентов, а когда дело доходит до космических путешествий, каждый грамм имеет значение.

Ранее НВ писал, что в NASA объявили конкурс на создание туалета для лунной миссии Artemis, которая предполагает высадку людей на Луну в 2024-м. Устройство должно быть максимально простым в производстве и использовании.

Устройство должно соответствовать ряду требований: быть легче 15 кг в земных условиях, не превышать объем в 0.12 кубических метра, потреблять меньше 70 Вт мощности, работать с уровнем шума ниже 60 дБ и подходить для мужчин и женщин разной комплекции.

Тот, кто предложит лучший вариант такого устройства, которое при этом можно будет легко и недорого производить — получит вознаграждение от NASA в размере $35 тыс.

«Мы знаем, как создавать космические туалеты, но понимаем, что в управлении отходами существует множество инноваций, начиная с туалета без смыва и заканчивая безводными туалетами и многим другим», — говорит руководитель проекта NASA Lunar Loo Challenge Майк Интербартоло.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X