Și cântărește cu mult mai puțin decât aterizatorul dvs. mediu

nasa

  • De Loren Grush
  • pe 13 noiembrie 2018 15:03

Folosind un proces de proiectare AI, inginerii companiei de software Autodesk și Laboratorul de propulsie cu jet al NASA au venit cu un nou concept de lander interplanetar care ar putea explora lunile îndepărtate precum Europa și Enceladus. Designul său subțire cântărește mai puțin decât majoritatea landerelor pe care NASA le-a trimis deja pe alte planete și luni.

Autodesk a anunțat astăzi noul său design inovator de lander la conferința companiei de la Las Vegas - dezvăluind o navă spațială care arată ca un păianjen țesut din metal. Compania spune că ideea de a crea vehiculul a fost declanșată atunci când Autodesk s-a apropiat de NASA pentru a valida un prototip de lander la care lucra. După ce a analizat activitatea Autodesk, JPL și compania au decis să formeze o echipă de proiectare - formată din cinci ingineri de la Autodesk și cinci de la JPL - pentru a veni cu un nou mod de a proiecta landers.

NASA începe să se gândească la modalități de a ateriza pe lunile îndepărtate din sistemul nostru solar, care pot adăposti oceanele sub crustele lor. Luna lui Saturn, Enceladus, este un astfel de candidat, deoarece poate avea condițiile potrivite pentru a susține viața în apele sale nevăzute. Și NASA a studiat deja concepte pentru ca aterizatorii să atingă suprafața lunii Europa a lui Jupiter, pentru a testa eșantionul de gheață al lumii pentru a vedea dacă ar putea găzdui viață.

Colaborarea Lander cu Autodesk a fost în mare parte experimentală, JPL oferind companiei un obiectiv foarte clar: să găsească o modalitate de a reduce greutatea unui lander spațial profund. Când vine vorba de călătorii spațiale, cele mai bune materiale pentru a rezista durității spațiului sunt lucruri precum titanul și aluminiul, dar aceste metale pot fi grele. Și cu cât cântărește un vehicul, cu atât este mai dificil și mai scump să fie lansat în spațiu. Deci, bărbieritul de ras poate ajuta la reducerea costului general și a complexității unei misiuni. Reducerea în greutate permite, de asemenea, posibilitatea de a adăuga mai multe instrumente și senzori la un lander, pentru a aduna date științifice mai valoroase.

„Când am vorbit inițial cu ei, au spus că reducerile de masă de 10 la sută nu sunt atât de interesante pentru noi”, spune pentru The Verge Mark Davis, directorul principal de cercetare în industrie al Autodesk. „Dacă puteți ajunge la comandă 20-30 la sută, acesta este un schimbător de jocuri pentru noi. Deci, aceasta a fost o țintă inițială pe care am stabilit-o. ”

Pentru a face lander-ul, Autodesk a folosit propriul software de inteligență artificială, care poate dezvolta sute de modele diferite în perioade scurte de timp. Cunoscută drept design generativ, este o tehnică care permite inginerilor să vină cu concepte generate de computer pentru un proiect prin introducerea unui set de constrângeri la care software-ul trebuie să respecte. Pentru lander, Autodesk și JPL introduc tipurile de temperaturi și forțe pe care le poate experimenta un lander atunci când călătoresc prin spațiu profund. De asemenea, introduc variabile precum tipurile de materiale cu care ar trebui să experimenteze software-ul, cum ar fi titanul și aluminiul. Și au cerut software-ului să exploreze diferite tipuri de metode de fabricație, inclusiv turnare și imprimare 3D.

„Puteți lua în considerare toate aceste lucruri în același timp”, spune Davis. „Încărcați forțele și cerințele, apoi computerul merge și se gândește la asta.”

După o lună și jumătate de jocuri cu designul software-ului, JPL și Autodesk s-au stabilit pe conceptul de păianjen, care constă din trei secțiuni principale. Primul este structura internă - sau intestinul - care deține suita de instrumente pentru studierea lumilor îndepărtate. Această piesă este imprimată 3D din aluminiu. A doua secțiune este corpul principal al navei spațiale, cunoscut sub numele de șasiu, care oferă suport structural general. Această piesă, realizată prin turnarea aluminiului într-o matriță, se așează pe a treia secțiune vitală: picioarele din aluminiu realizate de o mașină de frezat 3D. Întregul lucru are o lățime de aproximativ șapte metri și jumătate și o înălțime de trei metri.

În ansamblu, Autodesk spune că a reușit să reducă greutatea landerului cu 35% comparativ cu proiectarea de bază pentru alți landers JPL. Autodesk spune că dispozitivul de aterizare cântărește aproximativ 176 de lire sterline, ceea ce este relativ ușor în comparație cu cel mai recent lander InSight de pe Marte al NASA, care este de aproximativ 770 de lire sterline. Și Autodesk susține că structura internă poate suporta o încărcătură utilă de instrumente științifice care cântărește până la 250 de lire sterline.

De la proiectare până la finalizare, Davis spune că întregul proces a durat aproximativ un an și jumătate și că echipa a reușit să repete rapid designul în prima lună cu software-ul Autodesk. În timp ce acest lander special nu merge în spațiu, Davis speră să continue să lucreze cu JPL pentru a găsi modalități de a încorpora designul generativ în planificarea misiunilor lor. „Aducerea unui lucru nou, cum ar fi designul generativ, este o perturbare și trebuie să fie atenți la modul în care îl introduc și să ofere inginerilor încrederea că este un mod valid de a proceda”, spune Davis. "Este un exercițiu de schimbare a culturii."