Per la prima volta, i ricercatori hanno dimostrato con successo un satellite in orbita che si riorienta autonomamente utilizzando l’intelligenza artificiale. Questo risultato, un passo significativo verso operazioni spaziali completamente indipendenti, potrebbe migliorare notevolmente la sicurezza, l’efficienza e il rapporto costo-efficacia delle missioni satellitari.
La sfida dell’orientamento satellitare
I satelliti in orbita sono soggetti all’incessante attrazione della gravità terrestre e allo slancio derivante dal loro dispiegamento iniziale. Sebbene la gravità li mantenga in circolo, è essenziale un controllo preciso sul loro atteggiamento – il loro orientamento nello spazio. Questo controllo determina la direzione degli strumenti, gestisce l’esposizione termica dal sole e consente il riposizionamento per prestazioni ottimali. Tradizionalmente, gli aggiustamenti dell’atteggiamento venivano gestiti da operatori umani o da routine software preprogrammate. Entrambi i metodi richiedono molto tempo, sono costosi e sono limitati dalla loro incapacità di adattarsi a circostanze impreviste.
LeLaR: La svolta di JMU
I ricercatori della Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in Germania hanno sviluppato e dimostrato un sistema di intelligenza artificiale in grado di controllare autonomamente l’assetto di un satellite senza intervento umano. Il progetto, chiamato In-Orbit Demonstrator for Learning Attitude Control (LeLaR), utilizza l’apprendimento profondo per rinforzo – un tipo di apprendimento automatico – per “insegnare” al software di controllo di volo del satellite come regolare il suo orientamento quando necessario.
Questo approccio riduce drasticamente tempi e costi di sviluppo rispetto ai metodi tradizionali. Invece di trascorrere mesi o anni a programmare meticolosamente ogni possibile scenario, l’intelligenza artificiale impara ad adattare e ottimizzare il proprio comportamento in tempo reale.
Come ha funzionato il test
Il team della JMU ha prima addestrato il modello AI in un simulatore ad alta fedeltà. Quindi, lo hanno caricato sul controllore di volo del nanosatellite InnoCube, attualmente in orbita terrestre bassa. Durante un test il 30 ottobre, il satellite ha adattato con successo il suo assetto per adattarlo all’orientamento del bersaglio, utilizzando ruote di reazione meccaniche controllate dall’intelligenza artificiale. Il team ha ripetuto il test nei passaggi successivi, confermando l’affidabilità del sistema.
“Questo test di successo segna un importante passo avanti nello sviluppo dei futuri sistemi di controllo satellitare”, ha affermato Tom Baumann, un assistente di ricerca della JMU coinvolto nel progetto. “Ciò dimostra che l’intelligenza artificiale non può solo agire in simulazione, ma anche eseguire manovre precise e autonome in condizioni reali”.
La tendenza più ampia: l’intelligenza artificiale nell’automazione spaziale
Sebbene LeLaR rappresenti la prima volta in cui un satellite riesce a controllare il proprio orientamento in orbita, fa parte di una tendenza crescente verso l’automazione nello spazio basata sull’intelligenza artificiale. Il Jet Propulsion Laboratory della NASA ha utilizzato l’intelligenza artificiale per puntare dinamicamente le telecamere satellitari, evitando la copertura nuvolosa. Il Laboratorio di ricerca navale statunitense sta sviluppando Autosat, un sistema che consente ai satelliti di calibrare i propri segnali e trasmettere dati in modo autonomo. I ricercatori dell’Università della California, Davis e Proteus Space stanno preparando un satellite in grado di monitorare la propria salute, liberando gli ingegneri da altri compiti.
Cosa significa questo per il futuro
La dimostrazione di LeLaR apre la strada a uno sviluppo satellitare più semplice ed efficiente, riducendo i costi e accelerando le implementazioni. Il professor Sergio Montenegro, membro del team della JMU, ha sottolineato l’importanza di questa svolta: “È un passo importante verso la piena autonomia nello spazio. Siamo all’inizio di una nuova classe di sistemi di controllo satellitare: intelligenti, adattivi e ad autoapprendimento”.
Questo progresso segnala uno spostamento verso operazioni spaziali più indipendenti e resilienti, in cui i satelliti possono adattarsi alle mutevoli condizioni ed eseguire compiti complessi senza una costante supervisione umana. L’era dei satelliti completamente autonomi non è più una prospettiva lontana; sta rapidamente diventando una realtà
