Questo sciame di navicelle spaziali potrebbe individuare visitatori interstellari che sfrecciano attraverso il nostro sistema solare

Traiettorie di Neural-Rendezvous visualizzate per l’esplorazione ISO, dove le curve gialle rappresentano le traiettorie ISO e le curve blu rappresentano le traiettorie delle navicelle spaziali. Nel 2017, gli scienziati hanno individuato il primo visitatore interstellare confermato del nostro sistema solare: ‘Oumuamua. Anche se non era un’astronave aliena, ‘Oumuamua era un oggetto interstellare (ISO), proveniente da un altro sistema planetario molto lontano e viaggiava alla velocità incredibilmente alta di 315.431 chilometri all’ora. Per prepararsi a futuri visitatori, Hiroyasu Tsukamoto, professore all’Università dell’Illinois Urbana-Champaign, ha sviluppato un framework di guida e controllo basato sull’apprendimento profondo chiamato Neural-Rendezvous che potrebbe permettere alle navicelle spaziali di incontrare in sicurezza gli ISO. Il progetto, una collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory della NASA, affronta le due principali sfide dell’avvicinamento a un ISO: la velocità straordinaria di questi oggetti e le loro traiettorie poco definite. “Stiamo cercando di incontrare un oggetto astronomico che attraversa il nostro sistema solare una sola volta e non vogliamo perdere l’opportunità,” ha detto Tsukamoto in una dichiarazione. “Anche se possiamo approssimare le dinamiche degli ISO in anticipo, essi presentano ancora una grande incertezza di stato perché non possiamo prevedere il momento della loro visita. Questa è una sfida.” Neural-Rendezvous permetterebbe a una navicella spaziale di “pensare” rapidamente mentre si avvicina a un ISO, in modo simile a come funziona il cervello umano durante la guida. “Il nostro contributo chiave non è solo progettare il cervello specializzato, ma dimostrare matematicamente che funziona,” ha detto Tsukamoto. “Ad esempio, con un cervello umano impariamo dall’esperienza come navigare in sicurezza durante la guida. Ma quali sono le matematiche dietro a questo? Come sappiamo e come possiamo essere sicuri di non colpire nessuno?” Intrigati dal potenziale di Neural-Rendezvous, due studenti universitari dell’Illinois, Arna Bhardwaj e Shishir Bhatta, hanno sviluppato un’idea per implementare il framework non solo in una singola navicella spaziale, ma in uno sciame di esse. “Come posizioni in modo ottimale più navicelle spaziali per massimizzare le informazioni che puoi ottenere?” ha detto Tsukamoto. “La loro soluzione è stata distribuire le navicelle spaziali per coprire visivamente la regione altamente probabile della posizione dell’ISO, guidata da Neural-Rendezvous.” Utilizzando simulatori multi-navicella M-STAR e piccoli droni chiamati Crazyflies, Bhardwaj e Bhatta hanno messo alla prova il concetto, dimostrando il potenziale di uno sciame guidato da Neural-Rendezvous. “Anche se Neural-Rendezvous è più un concetto teorico, il loro lavoro è il nostro primo tentativo di renderlo molto più utile, più pratico,” ha detto Tsukamoto. La coppia ha presentato il loro articolo alla conferenza dell’Istituto di Ingegneri Elettrici ed Elettronici Aerospace questo mese.