Искусственный интеллект проектирует для НАСА «инопланетные детали»

Конструкторы НАСА обратились к искусственному интеллекту (ИИ), чтобы помочь им разработать и создать более надежные и легкие компоненты для своих космических аппаратов.

Фото из открытых источников

Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде использует ИИ для разработки специализированных, изготовленных на заказ деталей, называемых «эволюционировавшими структурами», для своих миссий. Они также выглядят немного «не от мира сего».

«Они выглядят несколько инопланетными и странными», - сказал инженер-исследователь Райан Макклелланд, - «Но как только вы видите их в действии, это обретает смысл».

Начиная с требований миссии, специалист по компьютерному проектированию рисует поверхности, где деталь соединяется с прибором или космическим кораблем, а затем (всего за час или два) программное обеспечение ИИ соединяет точки для создания сложных конструкций.

«Алгоритмам нужен человеческий взгляд», - сказал Макклелланд. «Человеческая интуиция знает, что выглядит правильно, но предоставленный самому себе алгоритм иногда может сделать конструкции слишком тонкими», - добавил он.

Усовершенствованные конструкции могут выдерживать более высокие конструктивные нагрузки, весят меньше и могут быть изготовлены всего за неделю. Им также требуется меньше помощи от людей, что дает дизайнерам больше времени для работы над другими частями миссии.

«Мы обнаружили, что это снижает риск. После этого анализа напряжений мы обнаруживаем, что детали, сгенерированные алгоритмом, не имеют концентрации напряжений, которую вы имеете в человеческих конструкциях. Факторы стресса почти в десять раз ниже, чем у деталей, изготовленных опытным человеком», - объяснил Макклелланд.

По словам Райана Макклелланда, который был пионером в разработке этих деталей, эти усовершенствованные конструкции могут сэкономить до двух третей веса по сравнению со стандартными компонентами и снизить риск поломки.

В настоящее время они используются в различных миссиях НАСА, включая миссию инфракрасного телескопа EXoplanet Climate Infrared TElescope (EXCITE), используемый для изучения экзопланет типа Юпитера.

«У нас есть пара областей с очень сложными требованиями к дизайну», - сказал физик Питер Наглер. «Для наших дизайнеров было сложно сочетать специфические интерфейсы и жесткие требования к нагрузке», - добавил он.

Проектирование с помощью ИИ позволит производить более крупные компоненты на орбите или даже облегчить строительство на Луне или Марсе с использованием материалов, найденных в этих местах, а также расширить возможности «обслуживания, сборки и производства в космосе».