Na przestrzeni ostatnich miesięcy zespół niemieckich inżynierów z Uniwersytetu w Würzburgu dokonał przełomowego osiągnięcia w dziedzinie technologii kosmicznych. Wykorzystując zwykle stosowane w satelitach koła reakcyjne, sztuczna inteligencja (SI) przeprowadziła nanosatelitę o nazwie InnoCube z początkowego położenia do określonej, docelowej orientacji. Przelot satelity miał miejsce 30 października i trwał dziewięć minut, w godzinach 11.40-11.49 czasu polskiego.

W kolejnych testach system również skutecznie i bezpiecznie sterował satelitą, precyzyjnie ustawiając go w pożądanej pozycji. Takie manewry mają kluczowe znaczenie, ponieważ stabilizują satelitę na orbicie i zapobiegają jego niekontrolowanemu obracaniu się. Umożliwiają też skierowanie go w odpowiednim kierunku, co jest niezbędne dla prawidłowego działania kamer, czujników i anten.

Przewaga sztucznej inteligencji nad tradycyjnymi metodami

Główną zaletą zastosowania sztucznej inteligencji jest jej szybkość i elastyczność w porównaniu z tradycyjnymi metodami sterowania. Klasyczne układy kontroli orientacji często wymagają długotrwałego, ręcznego dostrajania parametrów przez inżynierów - proces ten może trwać miesiące, a nawet lata. Sztuczna inteligencja automatyzuje te działania, a dodatkowo pozwala systemowi samodzielnie reagować na pojawiające się różnice między warunkami oczekiwanymi a rzeczywistymi, eliminując potrzebę czasochłonnej, ręcznej rekalibracji.

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ:

"To decyzja, która mogłaby zdefiniować miejsce Polski"

Hubert Kijek

Stworzony sterownik inteligencji został wytrenowany na Ziemi w zaawansowanej symulacji, a następnie przesłany do nanosatelity na orbicie. Jednym z największych wyzwań było pokonanie tak zwanej luki Sim2Real, czyli zapewnienie skuteczności systemu wytrenowanego w symulacji w rzeczywistych warunkach kosmicznych.

- To prawdziwie przełomowy sukces. Udało nam się uzyskać pierwsze na świecie praktyczne potwierdzenie, że sterownik orientacji satelity wytrenowany z wykorzystaniem uczenia ze wzmocnieniem (ang. Deep Reinforcement Learning) może skutecznie działać na orbicie - mówi Kirill Djebko, współautor eksperymentu.

Eksperyment tworzy nowe szanse

Test ten otwiera nowe możliwości dla przyszłych systemów sterowania satelitami. Pokazuje, że sztuczna inteligencja potrafi wykonywać precyzyjne, autonomiczne manewry nie tylko w symulacji, ale także w rzeczywistych warunkach kosmicznych. Takie rozwiązania mają szczególne znaczenie dla dalekich misji, gdzie bezpośrednia interwencja człowieka jest utrudniona lub niemożliwa.

Dalsze plany badaczy obejmują rozwój systemów w kierunku pełnej autonomii w przestrzeni kosmicznej. - Znajdujemy się u początku nowej klasy systemów sterowania satelitami: inteligentnych, adaptacyjnych i samodzielnie się uczących - podkreśla Sergio Montenegro, naukowiec.

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ:

Drugi start potężnej rakiety odwołany, pogoda pokrzyżowała plany

Świat

Wstrzymano powrót na Ziemię. Nieoficjalnie: gotowa jest rakieta ratunkowa

Świat

W nanosatelicie opracowanym we współpracy z ekspertami z Politechniki Berlińskiej testowane są również innowacyjne rozwiązania, w tym bezprzewodowy system komunikacji zastępujący liczne przewody. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie masy satelity oraz ograniczenie ryzyka wystąpienia awarii.

Zespół z Würzburga podkreśla, że to ważny krok ku pełnej autonomii w przestrzeni kosmicznej, zwłaszcza dla misji międzyplanetarnych i eksploracji dalekiego kosmosu, gdzie interwencje człowieka są ograniczone lub niemożliwe. Planowane jest rozszerzenie technologii na kolejne zastosowania i satelity, by tworzyć szybsze, efektywniejsze i bardziej niezawodne systemy sterowania.