detriti spaziali
previsioni e osservazioni del numero di detriti spaziali dell'ESA

La questione dei detriti spaziali in orbita attorno alla Terra si sta facendo seria. Con oltre 34.000 pezzi di spazzatura spaziale delle dimensioni superiori ai 10 cm, aumentano infatti notevolmente le probabilità di collisione con satelliti e con la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). So lo a settembre la ISS si è trovata a dover schivare un detrito di origine sconosciuta.

 

La missione ClearSpace-1 dell’ESA

Per cercare di porre rimedio a questa problematica questione, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), ha intenzione di utilizzare l’intelligenza artificiale per ripulire l’orbita terrestre dal caos di detriti spaziali, con la prima missione spaziale al mondo per la rimozione dei detriti: ClearSpace-1, il cui lancio è previsto nel 2025.

La tecnologia è stata sviluppata dalla startup svizzera ClearSpace, uno spin-off dell’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). ClearSpace-1 utilizzerà una fotocamera alimentata da AI per identificare i detriti. Una volta individuati saranno avvolti dall’abbraccio robotico si Clear-Space-1 che li trascinerà nell’atmosfera prima di bruciarli.

Secondo Mathieu Salzmann, ricercatore dell’EPFL a capo del progetto, “un obiettivo centrale è sviluppare algoritmi di apprendimento profondo per stimare in modo affidabile la posa 6D (tre rotazioni e tre traslazioni) del bersaglio da sequenze video, anche se le immagini scattate nello spazio sono difficili da utilizzare. Possono essere sovra o sottoesposte a causa della presenza di numerose superfici a specchio.”

 

Insegnare all’AI a riconoscere i detriti spaziali

Per questo oltre alle immagini già precaricate per l’apprendimento dell’intelligenza artificiale, una volta iniziata la missione, i ricercatori scatteranno altre immagini dei ciò che si trova fuori l’atmosfera terrestre. In questo modo potranno mettere a punto il sistema di intelligenza artificiale. Per fare questo gli algoritmi devono anche essere trasferiti ad una piattaforma hardware dedicata a bordo del satellite che catturerà le immagini.

Come spiega il professor David Atienza, a capo di ESL, “gli algoritmi di stima della posa possono colmare le lacune tra i riconoscimenti distanziati di un secondo, alleviando la pressione computazionale. Tuttavia, per garantire che possano far fronte in modo autonomo a tutte le incertezze della missione, gli algoritmi sono così complessi che la loro implementazione richiede di spremere tutte le prestazioni dalle risorse della piattaforma”.

Se questo sistema di cattura delle immagini e apprendimento dell’intelligenza artificiale dovesse avere successo. I ricercatori potrebbero utilizzarla in futuro per altre missioni di pulizia dello spazio, rendendo l’orbita terrestre più sicura per i nostri satelliti e per gli astronauti a bordo della ISS.

Ph. Credit: ESA – Safety and Security – Space Debris