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在许多与太空有关的电影中 , 如果宇航员遇到危险 , 那么有不小的概率会是宇航服破损 。 比如《星际穿越》里 , Cooper 的头盔就被 Mann 博士砸出了裂痕 。
▲《星际穿越》影片截图 , 图片来自:bilibili
玩游戏时 , 经常会见到给物品设置状态值的机制 , 我们可以直观地看到这些装备的可用值 , 像是氧气瓶里的含量 , 武器的剩余攻击力等等 。 然而 , 在神秘又危险的太空中 , 穿着厚重宇航服进行出舱活动的宇航员 , 并不能像在游戏中那样 , 准确及时地掌握宇航服的情况 。
在舱外执行任务时 , 宇航服很容易出现难以发现的磨损和撕裂 , 对宇航员来说 , 这是不小的安全隐患 。 若不能及时发现 , 便有可能酿成大祸 。
▲图片来自:Microsoft
2007 年 , 美国「奋进号」宇航员 Rick·Mastracchio 在舱外太空行走中 , 通过宇航服头盔摄像头的扫描检查 , 发现两只手套均有破损 。 为保险起见 , 地面控制人员命令他紧急返回空间站内 。
由此可见 , 对宇航服和宇航员的安全都要及时进行检查以规避风险 , 尤其是宇航服中容易出现问题的手套部分 。 NASA(美国国家航空航天局)就有一套手套安全检测程序 , 但因为要先拍照 , 再通过地面和太空之间传输数据 , 因此每一次的检测都要花费很长时间 。
▲图片来自:SpaceRef
目前宇航员在太空的活动范围主要在空间站与低地球轨道周围 , 但人类的野心远非如此 , 未来我们要去月球、火星乃至更远的深空 。
火星与地球之间的沟通有着约四十分钟的时间差 , NASA 这套已经沿用二十年的手套检测方法 , 通信传输上占据太多 , 显然不足以支撑向太空深处的探索 。
▲图片来自:Microsoft
因此 , 微软团队与 NASA 科学家和惠普企业(HPE)的工程师合作开发了一个系统 , 可利用 AI (人工智能 ) 对宇航服手套进行关键检查 。
开发人员将以前帮助建造国际空间站的每个 EVA(舱外任务)中拍摄的原始图像 , 作为初始训练数据集 , 大约在 2000 到 3500 张 。 此外 , 还借助太空行走和地面训练期间出现磨损的手套 , 通过拍摄并检查损坏的手套来标记特定类型的磨损 , 用以扩充数据集 。
▲图片来自:Microsoft
经过数据集训练后的 AI 和 ML 自动化手套检查过程 , 在太空行走后宇航员脱下宇航服时 , 会为宇航员的手套拍照 , 这些图片会立即发送给国际空间站上的 HPE Spaceborne Computer-2(星载计算机-2) 。
Spaceborne Computer-2 , 是微软、HPE 与 NASA 合作开发的人工智能平台 , 每秒可以执行超过 2 万亿次计算 。 国际空间站里有了它 , 宇航员就能在距离地球 227 英里(约 365 公里)的太空里 , 将处理数据的速度提升到只有几分钟 。
▲图片来自:Microsoft
【NASA 与微软合作的 AI 系统,宇航员在太空几分钟就能完成检测】计算机收到照片之后 , 系统便会在其中快速寻找损坏迹象 。 如果检测到任何损坏 , 则会立即向地球发送一条消息 , 突出显示供 NASA 工程师进一步审查的区域 。
毫无疑问 , 这种新的手套检测方法对宇航员的太空活动大有助益 。 不过 , 这项技术目前还处于研发阶段 , 它会对手套进行分析 , 但不会做出相应的安全决策 。 因此 , 接下来还需要继续进行测试来验证它的可靠性 。
▲图片来自:Microsoft
虽然现阶段还需要继续沿用老方法进行检查 , 但新技术代表着新的希望 , 不仅是手套 , 以后或许能把它拓展到其他部件的检查中 。 让人类迈向太空的脚步 , 走得更快更远 。
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