Inteligencia Artificial para cuidar a los astronautas en sus misiones al espacio
Microsoft y Hewlett Packard Enterprise (HPE) desarrollan en conjunto con la NASA un programa basado en Inteligencia Artificial para solucionar de manera más rápida problemas que se presenten en los guantes de los astronautas.
Para esto, se utilizarán las imágenes que proporcionen los astronautas y se compararán con las que se encuentren en la nube, lo que permitirá prever el estado de las prendas y si están próximas a romperse
Jennifer Ott, especialista en datos e IA de Microsoft, indicó: ‘Una de las misiones de la NASA es explorar, descubrir y ampliar el conocimiento en beneficio de la humanidad. Este proyecto aborda todo eso y es solo un punto de partida’.
‘Llevar el poder de la computación en la nube al entorno definitivo a través de proyectos como este nos permite pensar y prepararnos para lo que podemos hacer de manera segura hacia delante, ya que esperamos vuelos espaciales tripulados de mayor alcance en el futuro’.
Espacio seguro: guantes y prendas protegidas con IA
De la Tierra a la Luna hay 384400 kilómetros y, hacia Marte, 102 millones de kilómetros. Por eso, los trajes, los cascos y los guantes, son prendas fundamentales para que los astronautas puedan realizar sus exploraciones en el espacio y enfrentarse a una serie de dificultades como las variaciones de la temperatura, el aumento de la radiación y el vacío del espacio.
Al usarlas durante mucho tiempo y de forma constante, las prendas pueden desgastarse, generando problemas físicos en los astronautas.
Ante este escenario, para prevenir que cualquier corte o rasgadura se vuelva un problema a millones de kilómetros de la Tierra, la NASA debe fotografiar los guantes del traje espacial durante y después de cada caminata espacial y enviarlas a la Tierra para su inspección.
Posterior a esto, los científicos de la NASA examinan las fotos en búsqueda de cualquier daño que pueda representar un peligro y luego envían los resultados a los astronautas en la ISS (Estación Espacial Internacional, por sus siglas en inglés).
El inconveniente que se presenta acá está asociado con el tiempo que tarda en los avisos: un ‘Hola’ desde el espacio hasta la Tierra demora hasta 20 minutos en llegar, y viceversa.
Enviar un ‘hola’ desde Marte tardará 20 minutos. Cuando alguien de la Tierra responda con un ‘hola’, serán otros 20 minutos. Con esto, podemos prever que la comunicación demandaría no menos de 40 minutos, lo que significa demasiado tiempo de espera para el astronauta, que debe determinar si su guante funciona o no.
Para resolver esto, un equipo de Microsoft que trabaja con científicos de la NASA e ingenieros de Hewlett Packard Enterprise (HPE) desarrolla un sistema que utiliza IA, con servicios cognitivos y de visión de cómputo de Microsoft Azure y la Spaceborne Computer-2 de HPE para escanear y analizar imágenes de guantes directo en la ISS, lo que podría otorgar autonomía a los astronautas a bordo con apoyo limitado de la Tierra.
Ryan Campbell, ingeniero de software en Microsoft Azure Space, explicó: ‘Lo que demostramos es que podemos realizar IA y procesamiento en el entorno en la ISS y analizar guantes en tiempo real’.
‘Debido a que estamos, de manera literal, al lado del astronauta cuando realizamos el procesamiento, podemos ejecutar nuestras pruebas más rápido de lo que las imágenes se pueden enviar a la Tierra’.
Detección y reporte de fallas en directo
Para crear el “monitor de guantes a bordo”, el equipo de la NASA almacenó guantes nuevos en buen estado y guantes que fueron desgastados durante caminatas espaciales y el entrenamiento terrestre.
Luego, fotografiaron los guantes que presentaban daños para etiquetar tipos específicos de desgastes: áreas donde la capa exterior de silicona recubierta de caucho había comenzado a desprenderse o lugares donde la capa vital de Vectran estaba comprometida.
Esto fue realizado mediante Custom Service de Azure Cognitive Services: los ingenieros de la NASA abrieron las imágenes de los guantes en un navegador web e hicieron clic en ejemplos de daños.
Esta información se usó para entrenar un sistema de Inteligencia Artificial basado en la nube de Microsoft Azure y los resultados se compararon con informes e imágenes de daños reales de la NASA.
Luego de aprovechar las capacidades de cómputo en la nube de IA, la herramienta generó un puntaje de probabilidad para la posibilidad de daño en un lugar particular del guante.
Concluida la caminata espacial, los miembros de la tripulación toman fotografías de los guantes de los astronautas mientras se quitan los trajes espaciales en la esclusa de aire.
Estas imágenes se envían de inmediato a la computadora Spaceborne Computer-2 de HPE a bordo de la ISS, donde el modelo Glove Analyzer busca con rapidez signos de daños en el espacio.
En caso de reportarse errores, se envía un informe a la Tierra de manera inmediata para que los equipos de la NASA lo revisen.
En la actualidad, la herramienta de evaluación de daños desarrollada por la NASA, Microsoft y HPE se encuentra en una etapa de prueba. Esto significa que ejecuta análisis en los guantes, pero no se usa para tomar decisiones de seguridad cruciales.
Si bien este proyecto es nuevo, la NASA observa otras formas de extender la tecnología a más áreas donde podría buscar localizar daños a otros componentes críticos, como los adaptadores de acoplamiento.
Además, es posible que Microsoft HoloLens 2 pueda ayudar a los astronautas a realizar un escaneo visual, de manera rápida, en busca de daños en los guantes, o incluso facilitar reparaciones asistidas en maquinaria complicada.
