Космическите изследвания винаги са разчитали на непрекъснатото усъвършенстване на задвижващите системи на космически кораби. Тъй като човечеството мечтае да достигне нови граници, като Марс и отвъд него, една от областите, върху които се фокусира, е подобряването на технологиите за задвижване, които тласкат космическите кораби в дълбините на космоса. Ново проучване от The Conversation разкрива как изкуственият интелект, особено обучението с подсилване, революционизира начина, по който проектираме и оптимизираме задвижващите системи. Тази авангардна технология разширява границите на възможното, като потенциално дори прави ракети с ядрено задвижване реалност.

Според проучването, публикувано в The Conversation, обучението с подсилване не само подобрява дизайна, но може също така да подобри оперативната ефективност, след като космическият кораб е в полет. Тази технология се учи чрез опит и може да коригира параметри в реално време, позволявайки на космическия кораб да се адаптира към непредвидени предизвикателства, като например разход на гориво или механични повреди, което значително увеличава процента на успех на мисията.

Що се отнася до фазата на проектиране на задвижването на космически кораби, всяко взето решение може да повлияе на резултатите от мисията. Традиционните методи за оптимизиране на тези проекти често разчитат на човешка интуиция и проба-грешка. Обучение с подсилване, подмножество на изкуствения интелект, обаче, издига този процес на следващото ниво. Чрез симулиране на безброй варианти на дизайна и оценка на резултатите, изкуственият интелект може да идентифицира най-ефективните конфигурации за задвижващите системи. Способността на тази технология да обработва огромни количества данни ѝ позволява да определи оптималната геометрия за реакторите, потока на горивото и избора на материали – от съществено значение за изграждането на задвижващи системи, които максимизират енергийната ефективност.

Както посочва проучването, адаптивността на обучението с подсилване в реално време го прави особено ценно. Например, ранните ядрени термични задвижващи системи, като програмата NERVA на НАСА, имаха проблем с оптимизацията на топлопреноса. Сега изкуственият интелект може да анализира тези променливи с изчислителна прецизност, което води до пробиви в начина, по който пренасяме топлина от ядрените реактори към горивата, подобрявайки ефективността на задвижването.

Една от най-вълнуващите области на изследване в областта на задвижващите технологии е ядреното термично задвижване, което би могло да революционизира космическите пътувания. За разлика от конвенционалните задвижващи системи, които изгарят гориво, ядреното задвижване разчита на топлина, генерирана чрез ядрени реакции, за да захранва космически кораби. Тази технология има потенциала да намали времето за пътуване до далечни планети като Марс, което прави междупланетните пътувания по-реалистична цел.

Обучението с подсилване играе ключова роля при проектирането на ядрени термични системи. Чрез анализ на променливи като ефективност на топлопреминаване и поток на гориво, изкуственият интелект може да помогне на инженерите да оптимизират проектите на реакторите, като гарантират, че могат да генерират необходимата тяга, като същевременно поддържат безопасност и ефективност. Тези постижения биха могли значително да намалят разходите и да увеличат скоростта на космическите мисии, като направят Марс и други далечни дестинации достъпни.

Потенциалът на изкуствения интелект в проектирането на задвижвания не се ограничава само до ядрени термични системи. Той се простира и до по-амбициозната концепция за ядрен синтез, който един ден би могъл да захранва космически кораби с още по-висока ефективност. Задвижването чрез синтез работи чрез сливане на по-леки атоми, като водород, за да освободи огромни количества енергия – подобно на процесите, които захранват слънцето. Постигането на екстремните условия, необходими за синтез в компактна система, обаче е монументално предизвикателство.

Както е описано в изследвания, обучението с подсилване, основано на изкуствен интелект, помага за преодоляване на това препятствие. Изследователите изследват компактни устройства за термоядрен синтез, като например поли-ярдове, които използват магнитни полета за задържане и контрол на плазмата. Чрез използване на обучение с подсилване, инженерите могат да оптимизират тези конфигурации на магнитните полета, за да постигнат условията, необходими за устойчиви реакции на термоядрен синтез. Тази иновация би могла в крайна сметка да доведе до ракети, задвижвани от ядрен синтез, революционизирайки дългосрочните космически пътувания.

Накрая, обучението с подсилване може да помогне за управление на разхода на гориво и адаптиране на стратегиите за задвижване въз основа на изискванията на мисията. Независимо дали става въпрос за регулиране на потока на гориво за по-добра ефективност или за промяна на настройките на задвижването, за да се справи с неизправност, изкуственият интелект гарантира, че космическите кораби работят оптимално по време на цялото си пътуване. Тази адаптивност би могла да направи космическите мисии по-ефективни, рентабилни и по-безопасни.

Снимка: Unsplash

Виж още: Това е повратната точка, когато стареенето на тялото ви се ускорява