Un sistema di intelligenza artificiale ispeziona i guanti degli astronauti per individuare eventuali danni in tempo reale

  • Redazione
  • 05/04/2022
  • Tempo di lettura: 4 minuti

Microsoft e Hewlett Packard Enterprise (HSE) stanno lavorando con gli scienziati della NASA per sviluppare un sistema AI per ispezionare i guanti degli astronauti.

Lo spazio è un ambiente che non perdona e i guasti alle attrezzature possono essere catastrofici. I guanti sono particolarmente inclini all’usura in quanto sono utilizzati per quasi tutto, compresa la riparazione delle attrezzature e l’installazione di nuove attrezzature.

Attualmente, gli astronauti inviano le immagini dei loro guanti sulla Terra per essere esaminati manualmente dagli analisti della NASA.

“Questo processo permette di fare il lavoro con la bassa distanza in orbita della ISS di circa 250 miglia dalla Terra, ma le cose saranno diverse quando la NASA invierà di nuovo persone sulla luna, e poi su Marte - 140 milioni di miglia dalla Terra”, spiega Tom Keane, Corporate Vice President of Mission Engineering di Microsoft, in un post sul blog.

Sfruttando la potenza dello Spaceborne Computer-2 di HPE, i team delle tre aziende stanno sviluppando un sistema AI che può rilevare rapidamente anche piccoli segni di usura sui guanti degli astronauti che potrebbero finire per compromettere la loro sicurezza.

I guanti degli astronauti sono costruiti per essere robusti e hanno cinque strati. Lo strato esterno presenta un rivestimento in gomma per la presa e funge da prima difesa. Segue lo strato di Vectran®, un materiale resistente al taglio. Gli ultimi tre strati mantengono la pressione e proteggono dalle temperature estreme dello spazio.

Tuttavia, lo spazio fa del suo meglio per superare queste difese e i problemi possono verificarsi quando lo strato di Vectran® viene raggiunto. A parte la solita usura quotidiana che si verifica anche usando i guanti qui sulla Terra, i guanti degli astronauti devono affrontare una serie di rischi aggiuntivi.

Le micrometeoriti, per esempio, creano numerosi spigoli vivi sui corrimano e su altri componenti All’arrivo in luoghi come la luna e Marte, la mancanza di erosione naturale fa sì che le particelle di roccia siano più simili a vetro rotto che a sabbia.

Per creare l’analizzatore di guanti, il team del progetto ha iniziato con le immagini di guanti nuovi, non danneggiati e quelli che presentavano l’usura della camminata spaziale e dell’allenamento terrestre. Gli ingegneri della NASA hanno esaminato le immagini e hanno etichettato i tipi specifici di usura attraverso la visione personalizzata di Azure Cognitive Services.

Un sistema AI basato sul cloud è stato addestrato utilizzando i dati e i risultati sono stati paragonabili ai rapporti dei danni reali della NASA. Lo strumento genera un punteggio di probabilità di danno alle aree di ogni guanto.

Nello spazio, le immagini verrebbero scattate ai guanti degli astronauti mentre rimuovono il loro equipaggiamento nella camera di equilibrio. Queste immagini verrebbero poi analizzate localmente utilizzando lo Spaceborne Computer-2 di HPE per rilevare segni di danni e, se ne viene rilevato qualcuno, un messaggio verrà inviato a Terra con le aree evidenziate per un’ulteriore revisione umana da parte degli ingegneri della NASA.

“Quello che abbiamo dimostrato è che possiamo eseguire l’AI e l’edge processing sulla ISS e analizzare i guanti in tempo reale”, ha detto Ryan Campbell, senior software engineer di Microsoft Azure Space.

“Poiché siamo letteralmente accanto all’astronauta quando stiamo elaborando, possiamo eseguire i nostri test più velocemente di quanto le immagini possano essere inviate a terra”.

Il progetto serve come un grande esempio del potere dell’AI combinato con l’edge computing, in aree con connettività limitata come lo spazio.

Andando avanti, il progetto potrebbe estendersi al rilevamento di danni precoci ad altre aree come i portelli di attracco prima che diventino un problema serio. Microsoft prevede addirittura che un dispositivo come HoloLens 2 o un successore potrebbe essere utilizzato per consentire agli astronauti di eseguire la scansione visiva dei danni in tempo reale.

“Portare la potenza del cloud computing all’ultimo bordo attraverso progetti come questo ci permette di pensare e prepararci per quello che possiamo fare in modo sicuro dopo - dato che ci aspettiamo voli spaziali umani a più lungo raggio in futuro e mentre iniziamo collettivamente a spingere quel bordo più lontano”, conclude Jennifer Ott, Data and AI Specialist di Microsoft.

(Foto della NASA su Unsplash)

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