NASA đã chuyển sang sử dụng AI để giúp họ phát triển và chế tạo các thành phần nhẹ, mạnh mẽ hơn cho các tàu vũ trụ tương lai.
Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA ở Maryland đã và đang sử dụng phần mềm AI có bán trên thị trường để thiết kế các bộ phận chuyên dụng, đặc biệt, được gọi là "cấu trúc tiến hóa" cho các sứ mệnh; và các thiết kế này trông giống như đến từ ngoài Trái đất.
Kỹ sư nghiên cứu Ryan McClelland cho biết: “Trông chúng giống như là của người ngoài hành tinh và kỳ lạ, nhưng một khi bạn thấy chúng hoạt động, thì cấu trúc đó là hợp lý”.
Bắt đầu với các yêu cầu của nhiệm vụ, một chuyên gia thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính sẽ vẽ các bề mặt nơi các bộ phận kết nối với thiết bị hoặc tàu vũ trụ. Sau đó, phần mềm AI xâu chuỗi lại mọi thứ để tạo ra các thiết kế cấu trúc phức tạp chỉ trong một hoặc hai giờ.
McClelland nói: “Các thuật toán thực sự cần đến mắt người. Trực giác của con người biết được những gì có vẻ đúng, nhưng nếu để mặc thuật toán, nó đôi khi có thể làm cho các cấu trúc trở nên quá mỏng”.
Các cấu trúc tiến hóa nhẹ hơn, có thể chịu được tải trọng về mặt cấu trúc cao hơn, và có thể được sản xuất chỉ trong vòng một tuần. Chúng cũng cần ít sự trợ giúp hơn từ con người, điều này giúp các nhà thiết kế có nhiều thời gian hơn để thực hiện các phần khác của nhiệm vụ.
McClelland giải thích: “Chúng tôi thấy rằng nó giúp giảm thiểu rủi ro. Sau những phân tích ứng suất, chúng tôi nhận ra [rằng] các bộ phận do thuật toán chế tạo ra không gây ra sự tập trung ứng suất như các thiết kế của con người. Các hệ số ứng suất thấp hơn gần 10 lần so với các bộ phận được sản xuất bởi một người chuyên nghiệp”.
Theo McClelland, người đi tiên phong trong việc thiết kế các bộ phận này, những cấu trúc cải tiến này có thể tiết kiệm tới 2/3 trọng lượng so với các bộ phận tiêu chuẩn và giảm nguy cơ hỏng hóc.
Chúng hiện đang được sử dụng trong nhiều sứ mệnh khác nhau của NASA, bao gồm cả sứ mệnh Kính thiên văn hồng ngoại khí hậu EXoplanet (EXCITE) - kính viễn vọng chuyên chở bởi khinh khí cầu được sử dụng để nghiên cứu các ngoại hành tinh nóng kiểu Sao Mộc quay quanh các ngôi sao khác.
Nhà vật lý Peter Nagler thuộc trung tâm Goddard cho biết: “Chúng tôi có một vài lĩnh vực đòi hỏi thiết kế rất phức tạp”.
Ông nói thêm: “Sự kết hợp của các khớp nối đặc biệt và thông số kỹ thuật tải chính xác là một thách thức đối với những nhà thiết kế của chúng tôi”.
McClelland đã thiết kế một giá đỡ bằng titan cho mặt sau của kính thiên văn EXCITE. Bộ thu hồng ngoại được đặt bên trong buồng đông lạnh bằng nhôm kết nối với một tấm sợi carbon hỗ trợ gương chính.
Nagler cho biết: “Những vật liệu này có đặc tính giãn nở nhiệt rất khác nhau. Chúng tôi phải có một khớp giữa chúng mà không gây sức ép cho cả hai vật liệu”.
Thiết kế được hỗ trợ bởi AI của NASA có thể cho phép sản xuất các bộ phận lớn hơn trên quỹ đạo hoặc thậm chí tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng trên Mặt trăng hoặc sao Hỏa thông qua việc sử dụng các vật liệu có sẵn ở những địa điểm đó, đồng thời năng cao khả năng "Sửa chữa, lắp ráp và sản xuất trong không gian" (ISAM).
Theo Interesting Engineering
Văn Thiện biên dịch
