Cuộc Cách Mạng Trong Thiết Kế Linh Kiện Tàu Vũ Trụ Nhờ AI

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang tạo ra những biến đổi mạnh mẽ trong ngành hàng không, đặc biệt trong thiết kế linh kiện tàu vũ trụ. Các nhà nghiên cứu tại NASA đã phát hiện rằng thiết kế linh kiện do AI tạo ra không chỉ có hình dạng độc đáo mà còn mang lại hiệu suất vượt trội hơn cả sản phẩm được thiết kế bởi con người.

Tại Trung tâm Du hành Không gian Goddard, nhóm nghiên cứu đang áp dụng công nghệ AI trong việc phát triển các linh kiện cho tàu vũ trụ. Những linh kiện này được gọi là “cấu trúc đã tiến hóa” với diện mạo không giống bất kỳ thứ gì mà chúng ta thấy trên Trái đất. Như kỹ sư Ryan McClelland đã chia sẻ, “Chúng có vẻ kỳ lạ, nhưng khi chúng hoạt động, bạn sẽ nhận ra chúng thật hợp lý”.

Quá trình thiết kế bắt đầu bằng việc xác định các yêu cầu cho linh kiện cần thiết cho các nhiệm vụ không gian và phác thảo vị trí lắp đặt của chúng trên tàu. Sau đó, phần mềm AI có thể kết nối các điểm tiếp xúc và hoàn thành một cấu trúc trong khoảng từ một đến hai giờ.

Hình ảnh cho thấy linh kiện do AI chế tạo với thiết kế độc đáo – (Ảnh: NASA).

Dù AI rất hiệu quả, kỹ sư McClelland nhấn mạnh rằng vẫn cần có sự giám sát của con người. Sự nhạy bén của con người có khả năng chỉ định đúng hướng, nếu không AI có thể tạo ra cấu trúc quá nhẹ và không đủ độ bền.

Các linh kiện này không chỉ nhẹ mà còn có khả năng chịu tải lớn, thời gian sản xuất chỉ kéo dài khoảng một tuần. Nhờ việc giảm bớt nhân lực, các nhà thiết kế có thể tập trung vào nhiều dự án khác nhau.

“Chúng tôi nhận thấy việc giảm thiểu rủi ro và tăng hiệu quả trong sản xuất.” McClelland đã giải thích rằng sau khi phân tích ứng suất, các linh kiện do AI sản xuất có mức độ căng thẳng thấp hơn gấp mười lần so với các sản phẩm do con người tạo ra.

Trọng lượng của các cấu trúc tiên tiến này chỉ bằng 2/3 so với những sản phẩm truyền thống, và khả năng hỏng hóc được giảm thiểu đáng kể. Hiện tại, các linh kiện tàu vũ trụ thiết kế bằng AI đã được đưa vào ứng dụng cho nhiều sứ mệnh NASA, bao gồm cả Kính viễn vọng Hồng ngoại quan sát Khí hậu Ngoại hành tinh (EXCITE) – công cụ nghiên cứu các ngoại hành tinh trong các hệ sao xa lạ.

Hình ảnh mô phỏng thiết kế của kính viễn vọng EXCITE – (Ảnh: spiedigitallibrary).

Nhà vật lý Peter Nagler đã chỉ ra rằng việc thiết kế đối mặt với nhiều thử thách, đặc biệt là sự kết hợp giữa các bề mặt phức tạp và yêu cầu chính xác, là một bài toán hóc búa với các nhà thiết kế.

Việc ứng dụng AI vào thiết kế linh kiện không chỉ là bước tiến lớn đối với NASA mà còn mở ra tiềm năng cho nhiều lĩnh vực khác. Những dự án ban đầu chỉ là khởi đầu, và có thể trong tương lai không xa, chúng ta sẽ thấy AI tham gia xây dựng các căn cứ trên Mặt trăng hoặc sao Hỏa.

Nhìn về quá khứ, máy tính đã giúp loài người đặt chân lên Mặt trăng vào năm 1969. Có thể một ngày không xa, trí tuệ nhân tạo sẽ là người dẫn dắt chúng ta đến việc định cư trên những hành tinh khác.