Spazio 2.0: Stanford che usa l’intelligenza artificiale per democratizzare lo spazio

Crowdsourcing AI machine learning per un “carro attrezzi” nello spazio

Fonte: istockphoto

C’è un grande e crescente problema ambientale che non è su questa Terra: è la spazzatura che orbita attorno al nostro pianeta nello spazio. I detriti spaziali non sono solo un rischio economico che può influenzare ogni giorno la vita moderna, ma è anche un rischio esistenziale che mette a repentaglio la capacità degli scienziati di ricercare i cambiamenti climatici e climatici che hanno un impatto su tutti gli esseri viventi sulla Terra. Ai primi di febbraio del 2019, i ricercatori dello Space Rendezvous Laboratory (SLAB) della Stanford University hanno annunciato un piano per la crowdsource dell’intelligenza artificiale (AI) per risolvere l’enorme problema dell’orbitare i detriti spaziali.

Simone D’Amico, fondatore e direttore dello Stanford’s Space Rendezvous Lab, collabora con l’Agenzia spaziale europea (ESA) per creare un sistema di intelligenza artificiale che fornirà indicazioni di navigazione a un “carro attrezzi” per identificare, riparare o rimuovere satelliti orbitanti defunti che sono al di sopra dell’atmosfera, ma condannati all’orbita a causa dell’attrazione gravitazionale della Terra.

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In che modo l’intelligenza artificiale può risolvere il problema dei detriti spaziali?

D’Amico sta spostando il paradigma della ricerca spaziale scientifica lanciando una vasta rete. Il crowdsourcing è il metodo per raggiungere gli obiettivi del progetto invitando un grande gruppo di contributori. Generalmente il crowdsourcing viene effettuato online ed è significativamente meno costoso rispetto ai metodi tradizionali di ottenimento del contributo.

Lo Space Rendezvous Lab di Stanford e l’Agenzia spaziale europea hanno lanciato online il 1 ° febbraio 2019 una competizione globale per i laboratori di apprendimento automatico della IA per creare algoritmi formati sul database SLAB di 16.000 immagini che contribuiranno a migliorare le prestazioni del sistema di navigazione artificiale già in fase di sviluppo da SLAB.

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Quanto è grande il problema dei detriti spaziali?

Secondo l’Agenzia spaziale europea, oltre 5.250 lanci hanno inviato 42.000 oggetti tracciati nell’orbita terrestre nei 62 anni dal lancio del primo satellite, Sputnik 1, nel 1957. Oggi, l’ESA stima che dei 23.000 oggetti in orbita attorno alla Terra , solo il 5% (1.200) sono satelliti funzionanti, il restante 95% sono satelliti defunti (3200) o frammenti di rifiuti spaziali (18.600 pezzi di detriti).

Tuttavia, queste sono solo stime. La quantità esatta e la posizione dei detriti spaziali in orbita attorno alla Terra non sono noti. Ciò rende difficile per gli operatori satellitari evitare collisioni con la spazzatura orbitante.

I detriti spaziali rappresentano un enorme rischio economico per le parti interessate della tecnologia satellitare. Il lancio di un satellite è un costo costoso, a seconda del produttore. Anche nella parte inferiore dei prezzi, un singolo satellite costa milioni di dollari. Ad esempio, SpaceX, fondato da Elon Musk, addebita al lancio circa $ 62 milioni per il Falcon 9 e $ 90 milioni per il Falcon Heavy. Sulla fascia più alta del costo, secondo le cifre dell’US Airforce, una United Launch Alliance (ULA) costa circa 422 milioni di dollari per lancio nell’anno fiscale 2020.

I pezzi galleggianti in orbita della spazzatura rappresentano un pericolo per i satelliti funzionanti. Ad esempio, due satelliti intatti, un Iridium 33 operativo americano e un Kosmos 2251 disattivato, si sono accidentalmente entrati in collisione nello spazio nel 2009, generando ancora più materiali di scarto in orbita attorno alla Terra che rappresentano una minaccia per i satelliti funzionanti.

Perché preoccuparsi di ripulire la spazzatura in orbita?

I detriti spaziali rappresentano un rischio per i servizi che utilizziamo quotidianamente. Se si effettua una telefonata, si guarda la TV o si guida un’auto, è probabile che si stiano utilizzando servizi basati sulla tecnologia satellitare. Televisione, telecomunicazioni, servizi meteorologici e GPS (Global Positioning System) sono alcuni esempi dei servizi forniti dai satelliti in orbita. Qualsiasi interruzione di tali servizi può avere un impatto negativo sulle aziende e provocare il caos nel modo in cui comunichiamo, lavoriamo, viaggiamo, socializziamo e giochiamo.

Gli scienziati della NASA (National Aeronautics and Space Administration) utilizzano le informazioni satellitari per la ricerca sul clima e sul clima. Secondo dati recenti rilasciati all’inizio di questa settimana dalla NASA e dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), lo scorso anno era più caldo di 1,49 gradi Fahrenheit (0,83 gradi Celsius) rispetto al periodo 1951-1980 – era il quarto anno più caldo di record . I cambiamenti climatici sono una minaccia esistenziale che colpisce gli ecosistemi della Terra e tutte le forme di vita, piante, animali e umani. Avere un modo per studiare i cambiamenti nell’ambiente è importante per la sopravvivenza di tutte le specie sulla Terra.

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Riferimenti

Meyers, Andrew (2019, 1 febbraio). “Stanford sviluppa un sistema di navigazione AI per un futuro” carro attrezzi “per satelliti.” Stanford News. URL: https://news.stanford.edu/2019/02/01/stanford-spurs-ai-navigation-space-rendezvous-software/

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Milman, Oliver. “Il 2018 è stato il quarto anno più caldo al mondo, confermano gli scienziati.” The Guardian. 6 febbraio 2019.

Berger, Eric. “Il budget dell’Aeronautica rivela quanto SpaceX sottrae i prezzi di lancio.” Ars Technica. 2017/06/15.

Schmidt, Gavin A., Arndt, Deke. “L’analisi globale annuale per il 2018 e il 2018 è stata la quarta settimana per il globo, il terzo per gli Stati Uniti.” NOAA / NASA. Febbraio 2019. Estratto 2-9-2019 da https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/briefings/201902.pdf

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Scitech Europa. “Risolvere le sfide dei detriti spaziali attivi.” Scitech Europa Quarterly. 7 agosto 2018.

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