Per la prima volta nella storia dello spazio un satellite è stato manovrato in orbita dall’Intelligenza Artificiale.
Protagonista di questa prima mondiale è il nanosatellite InnoCube il quale, lo scorso 30 ottobre, ha eseguito una manovra di assetto completa in orbita controllata interamente dall’Intelligenza Artificiale (IA).
Il test, superato con successo grazie a un controller basato sull’IA sviluppato dalla Università di Würzburg, in Germania, segna un passo fondamentale verso i sistemi spaziali autonomi.
InnoCube, piattaforma realizzata per sperimentare tecnologie spaziali innovative in orbita, è stato sviluppato in collaborazione con l’Università Tecnica di Berlino.
Questa pietra miliare inaugura la nuova frontiera che vedrà nel futuro le sonde interplanetarie, destinate quindi ai luoghi più distanti del Sistema Solare, potersi affidare alla IA per sopravvivere in caso di necessità, riuscendo a modificare autonomamente la propria traiettoria, senza dipendere quindi dai lontani controllori di Terra. Nello spazio profondo, gli interventi di assistenza controllati dall’uomo sono, infatti, spesso impossibili a causa delle grandi distanze o dei ritardi di comunicazione.
La prima manovra in orbita guidata dall’IA ha visto il controller modificare l’orientamento di InnoCube verso un assetto target specifico utilizzando le ruote di reazione, per poi lasciare che l’IA controllasse con successo e in sicurezza il nanosatellite nell’assetto desiderato.
Il controller IA dell’Università di Würzburg è stato sviluppato dal team di ricerca LeLaR (In-Orbit Demonstrator for Learning Attitude Control), realizzandolo senza utilizzare gli algoritmi tradizionali. I ricercatori hanno applicato, infatti, un approccio di Deep reinforcement learning (Drl), una branca del machine learning in cui una rete neurale apprende autonomamente la strategia di controllo ottimale in un ambiente simulato.
Una delle sfide superata dal team LeLaR è stata proprio quella di assicurare che il controller IA, addestrato precedentemente sulla Terra in una simulazione ad alta fedeltà, diventasse operativo con successo anche sul satellite nello spazio. Il test di successo su InnoCube ha dimostrato così, per la prima volta, che l’IA non solo è in grado di funzionare in simulazione, ma anche di eseguire manovre precise e autonome in condizioni reali.
«Un successo davvero decisivo – afferma Kirill Djebko della Università di Würzburg – Abbiamo ottenuto la prima prova pratica al mondo che un controllore di assetto satellitare addestrato utilizzando il Deep reinforcement learning può funzionare con successo in orbita».
Lo sviluppo del controller IA grazie all’approccio Drl ha permesso, inoltre, di acquisire un vantaggio in termini di velocità e flessibilità rispetto allo sviluppo dei classici controllori. Lo sviluppo dei controllori di assetto tradizionali, infatti, richiede spesso una lunga regolazione manuale dei parametri da parte degli ingegneri, procedura che a volte impiega mesi o addirittura anni; nel caso del controller IA di InnoCube, questo processo è stato invece automatizzato grazie al metodo Drl.
Il successo del controller dell’Università di Würzburg apre così la strada verso il prossimo scenario in cui l’intelligenza artificiale potrà risolvere problemi complessi per i satelliti nello spazio profondo, come la determinazione, con la massima precisione, delle traiettorie ottimali che le sonde interplanetarie potranno seguire.
Questo ambito vede in prima linea anche l’Italia con il progetto DeepNav, finanziato dall’Agenzia spaziale italiana e gestito da un consorzio guidato dall’azienda Aiko insieme al Politecnico di Milano e l’Università di Bologna. Simulando scenari di navigazione in prossimità di asteroidi, DeepNav sperimenterà tecniche di determinazione orbitale autonoma per piccoli satelliti attraverso osservazioni ottiche.
Immagine in evidenza: Il satellite InnoCube protagonista nello spazio della prima manovra di assetto controllata integralmente dall’Intelligenza Artificiale.
Crediti: Tom Baumann / Jmu Würzburg.
Guarda qui sotto il Deep Space “L’intelligenza artificiale è già decollata nello spazio” pubblicato nel 2023 su Asi Tv.
