« Elles ont l’air extraterrestres » : La NASA utilise l’IA pour concevoir des pièces complexes de vaisseaux spatiaux
La NASA s’est tournée vers l’IA pour l’aider à développer et à construire des composants plus robustes et plus légers pour ses vaisseaux spatiaux du futur.
L’IA aide la NASA à développer des pièces de vaisseaux spatiaux. NASA
Le Goddard Space Flight Center de la NASA, dans le Maryland, utilise des logiciels d’IA disponibles dans le commerce pour concevoir des pièces spécialisées et sur mesure, appelées “structures évoluées”, pour ses missions. Elles ont également l’air un peu “hors de ce monde”.
“Elles ont l’air quelque peu extraterrestres et bizarres”, a déclaré Ryan McClelland, ingénieur de recherche, “mais une fois que vous les voyez en fonction, elles prennent tout leur sens”.
En commençant par les exigences de la mission, un spécialiste de la conception assistée par ordinateur dessine les surfaces où la pièce est reliée à l’instrument ou au vaisseau spatial ; ensuite, le logiciel d’IA relie les points pour produire des conceptions de structures complexes en une heure ou deux seulement.
“Les algorithmes ont besoin d’un œil humain”, a déclaré M. McClelland. “L’intuition humaine sait ce qui semble correct, mais laissé à lui-même, l’algorithme peut parfois créer des structures trop fines”, a-t-il ajouté.
Les structures évoluées peuvent tolérer des charges structurelles plus élevées, peser moins et être produites en une semaine seulement. Elles nécessitent également moins d’aide humaine, ce qui laisse aux concepteurs plus de temps pour travailler sur d’autres parties de la mission.
“Nous avons constaté que cela réduit les risques. Après ces analyses de contraintes, nous constatons que les pièces générées par l’algorithme ne présentent pas les concentrations de contraintes que l’on rencontre avec les conceptions humaines. Les facteurs de stress sont presque dix fois inférieurs à ceux des pièces produites par un expert humain”, explique Ryan McClelland.
Selon Ryan McClelland, qui a été le premier à concevoir ces pièces, ces structures évoluées peuvent permettre de gagner jusqu’à deux tiers du poids par rapport aux composants standard et de réduire le risque de défaillance.
Elles sont actuellement utilisées dans diverses missions de la NASA, notamment la mission EXCITE (EXoplanet Climate Infrared TElescope), qui est un télescope embarqué sur un ballon utilisé pour étudier les exoplanètes chaudes de type Jupiter en orbite autour d’autres étoiles.
“Nous avons quelques domaines dont les exigences de conception sont très délicates”, a déclaré Peter Nagler, physicien de Goddard. “Il y avait des combinaisons d’interfaces spécifiques et des spécifications de charge exigeantes qui se sont avérées être un défi pour nos concepteurs”, a-t-il ajouté.
McClelland a conçu un échafaudage en titane pour l’arrière du télescope EXCITE. Le récepteur IR logé dans une chambre cryogénique en aluminium est relié à une plaque en fibre de carbone supportant le miroir primaire. “Ces matériaux ont des propriétés de dilatation thermique très différentes”, a déclaré Nagler. “Nous devions créer une interface entre eux qui ne soumette aucun des deux matériaux à des contraintes”, a-t-il ajouté.
La conception assistée par l’IA à la NASA pourrait permettre la production de composants de plus grande taille en orbite ou même faciliter la construction sur la Lune ou sur Mars à l’aide de matériaux trouvés à ces endroits, faisant ainsi progresser les capacités d’entretien, d’assemblage et de fabrication (ISAM) dans l’espace.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
