Astronauci przebywający na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej są tam z konkretną misją. Podczas niej muszą wykonywać prace badawcze, ale także naprawiać różne powstałe awarie. Do wszystkich tych czynności zakładają specjalny ubiór, w tym rękawice. Niestety, tak jak na Ziemi, zdarza się, że akcesoria te ulegają zniszczeniu, rozdarciu czy też zwykłemu zużyciu. To natomiast może skutkować potencjalnym zagrożeniem bezpieczeństwa.
Przepływ informacji z kosmosu na Ziemię zajmuje zbyt dużo czasu
Aby mieć pod kontrolą stan rękawic oraz skafandrów, każdorazowo przed wyjściem poza statek oraz po powrocie na niego, astronauci robią zdjęcia swojego ubioru i wysyłają je na Ziemię w celu kontroli. Tam analitycy badają fotografie w celu zlokalizowania uszkodzeń, które mogą stanowić zagrożenie. Wyniki są przesyłane z powrotem do astronautów na ISS.
Czas, potrzebny do tych działań, jest zależny od odległości od Ziemi. I tak, na przykład informacja z Marsa dociera do nas w 20 min, a kolejne 20 minut zajmuje odpowiedzenie na nią. Niestety, w sumie daje to 40 minut czekania. To zdecydowanie za długo.
Aby skrócić ten czas, naukowcy z Microsoftu, współpracujący z NASA i inżynierami Hewlett Packard Enterprise, postanowili stworzyć system, wykorzystujący sztuczną inteligencję. Będzie on skanował i analizował obraz rękawic bezpośrednio na ISS. W ten sposób informacja zwrotna będzie docierała natychmiast, a astronauta dodatkowo zwiększy swoją autonomię.
Dlaczego rękawice są tak ważnym elementem ubioru dla astronautów?
Rękawice, których używają astronauci, składają się z pięciu warstw. Pierwsza z nich, zewnętrzna, jest odpowiedzialna za przyczepność oraz ochronę. Znajduje się na niej gumowana powłoka, pod którą wszyto warstwę odpornego na przecięcia materiału. Kolejne trzy warstwy utrzymują ciśnienie skafandra i chronią przed ekstremalnymi temperaturami w przestrzeni (od 82 do 235 stopni (°C)).
Jak można się domyślać, rękawiczki są najbardziej wrażliwe między kciukiem a palcem wskazującym. Wszystko dlatego, że to właśnie te palce są używane do chwytania przedmiotów. Dodatkowym czynnikiem ryzyka są mikrometeoryty, które uderzając w nie, powodują powstanie drobnych usterek.
Wykrywanie usterek w ubiorze astronautów będzie znacznie szybsze
Dopracowując system wykrywania uszkodzeń, naukowcy opierali się na zdjęciach zużytych rękawic i porównali je do nowych, nieuszkodzonych modeli. Następnie oznaczali konkretne rodzaje zużycia – miejsca, w których zewnętrzna gumowana warstwa silikonowa zaczęła odpadać, lub te, w których niezbędna była warstwa ochronna. Inżynierowie NASA otworzyli zdjęcia rękawic w przeglądarce internetowej i kliknęli przykłady uszkodzeń.
Dane te zostały następnie wykorzystane do trenowania systemu AI opartego na chmurze Microsoft Azure, a wyniki porównano z rzeczywistymi raportami o uszkodzeniach i obrazami z NASA. W ten sposób otrzymano wynik prawdopodobieństwa uszkodzenia określonego miejsca na rękawicy.
Wykazaliśmy, że możemy wykonywać te zadania przy użyciu sztucznej inteligencji. Dzięki temu rękawice są analizowane w czasie rzeczywistym. Ponieważ podczas przetwarzania jesteśmy dosłownie obok astronauty, możemy przeprowadzić nasze testy szybciej, niż trwa proces wysyłania zdjęć na Ziemię i z powrotem.
Powiedział Ryan Campbell, starszy inżynier oprogramowania w Microsoft Azure Space.
