Inside Callisto: Космически кораб Alexa, който помага на астронавтите да работят и да се обаждат вкъщи

Amazon, Cisco и Lockheed Martin ще изпробват новата си AI система за гласови команди и видеоконферентна връзка по време на предстоящия тестов полет Artemis I.

  Inside Callisto: Космически кораб Alexa, който помага на астронавтите да работят и да се обаждат вкъщи

Хал, запознай се с Алекса.

Софтуерът за гласови команди на Alexa се променя за космически полети, благодарение на съвместен страстен проект на Amazon, Cisco и Lockheed Martin.

Дублиран Калисто , на Локхийд -изграденото устройство е предназначено да помогне за подобряване на живота в космоса. Целта е един ден бъдещите астронавти да изговарят команди на бордови компютри и видеоконференция с хора на Земята от дълбокия космос. Той съчетава данни за полета от предстоящото изстрелване на Artemis 1 без екипаж на НАСА с Cisco Системата за видеоконференции Webex и на Amazon Управляван от AI виртуален асистент и интерком технология. Инженерите от тези компании ще тестват първия етап от тази технология, когато мисията излети на 29 август от космическия център Кенеди за 42-дневно пътуване около Луната и обратно.



„Всичко това има за цел да подобри качеството на живот на астронавтите и да ги направи по-продуктивни“, казва Браян Джоунс, главен инженер на Lockheed Martin за Callisto. „Те вероятно са едни от най-често срещаните хора на Земята – или в този случай отвъд Земята. Те трябва да планират свободното си време, така че всичко, което ги прави по-ефективни [помага].“

това твърдение е оспорено копиране и поставяне

Тези с Алекса в домовете си могат да проследят мисията, като кажат: „Алекса, заведи ме до Луната“, за да попитат за полета, като например температурата в кабината на космическия кораб или колко далеч е от Луната. Междувременно инженерите на Callisto все още се убеждават, че един забавен страничен проект – разработен през свободното им време на работа – е всъщност отивайки в космоса.

„За мен това е фантастичен проект“, казва Клемент Чунг, мениджър на приложни науки за Amazon Alexa AI. 'Обичам Стар Трек и точно това бихте чули капитан Кърк да говори на компютъра. Когато чух за това, си казах: „Хей, да! Запишете ме за това!'”

Предизвикателствата на космоса

Тригодишният проект Callisto започна, когато НАСА търсеше нови технологични идеи, финансирани от индустрията, с бъдещи приложения, чиито бордови демонстрации биха могли да ангажират обществеността. Концепцията за гласово активиран компютърен интерфейс заинтригува Джоунс достатъчно, за да събере шепа инженери от трите компании, за да види дали ще работи. Оттогава стотици хора са допринесли за проекта.

Callisto използва същата технология, която позволява на Alexa да реагира въпреки загубата на Wi-Fi свързаност у дома или клетъчно приемане по време на шофиране. Но космосът предлага съвсем друг набор от предизвикателства, от акустиката и вибрациите в кабината до намалената честотна лента и до 12-секундно забавяне при предаване на информация от Луната до Земята и обратно.

какъв е знакът за мир

За незабавни данни за полета Alexa ще трябва да се свърже директно с компютъра на Орион космически кораб, който в крайна сметка ще носи астронавти. Но тъй като НАСА не искаше Callisto да изпраща команди до превозното средство по време на този полет, инженерите трябваше да преведат необработените данни за наблюдение на полета от софтуерната архитектура на Orion, заедно със софтуера Alexa и WebEx, в разбираема информация и дисплеи на iPad. Това също изискваше приоритизиране кои от 120 000 точки за полетни данни на Orion - т.е. ориентация на космически кораб, нива на водоснабдяване, температура в кабината - са най-полезни за екипажа.

Инженерите питаха астронавтите с такива гласови команди. „Никой никога не иска да задейства тласкачите с помощта на гласов асистент. Това е критична за мисията дейност“, казва Джоунс, разсейвайки изнервящите сравнения с Хал, 2001: Космическа одисея фалшив компютър.

22 значение на числото

Често молбите за астронавти бяха сравнително светски. „Имало е моменти, когато си водят бележки и химикалът или тефтерът просто ще изплуват и те няма да разберат“, казва Джъстин Николаус, старши UX дизайнер на Alexa. „Така че има гласово изживяване със свободни ръце, за да си води бележки или да задава таймер, когато имат нужда от това, и да избледнява, когато не го направят.“

По-малко належащата комуникация, като телеконференция с любими хора или получаване на спортни резултати, ще се предаде през Deep Space Network (DSN), международен набор от гигантски радио антени, които предават данни между контрола на мисията и космическите кораби, пътуващи до Луната и други планети. За целта инженерите трябваше да измислят начин за кодиране на аудио и видео, така че данните да могат да преминат през тясната честотна лента на DSN и Callisto да ги възпроизведе с висока точност. Това е трудна задача, като се има предвид връзка нагоре наравно с модем за комутируема връзка (приблизително 2 Kbps) и връзка надолу, еквивалентна на широколентов достъп от първо поколение (270 Kbps). За сравнение, Международната космическа станция, само на 250 мили от Земята, има 600 Mbps връзка.

„Това беше балансиращ акт за нас, за да вкараме и двете в една и съща малка тръба и да отговорим на изискванията за качество на всички“, казва Джоунс.

роб лоу ан колтър писатели
[Снимка: НАСА]

Какво е Артемида?

Предстоящият тестов полет е първата от мисиите на НАСА Artemis, извършена в партньорство с международни космически агенции и частна индустрия, която има за цел да отведе хора на Луната (включително първата жена и цветнокож) още през 2025 г. По-далечни усилия включват изграждане на a космическа станция в лунна орбита и базов лагер за по-нататъшно научно изследване, икономически възможности, кариери в STEM и подготовка за евентуално пътуване до Марс.

Artemis Ще тествам масивното шофиране Система за космическо изстрелване (SLS) – най-високата и най-мощна ракета в света с 30 етажа и 8,8 милиона паунда тяга – и капсулата Орион, чието пътуване хората могат да проследят в Twitter . Orion ще се отдели от SLS, за да измине 280 000 мили от Земята, по-далеч от всеки космически кораб, предназначен за хора, за общо пътуване от 1,3 милиона мили. Той ще обикаля около луната до 62 мили от нейната повърхност и ще се простира на 38 000 мили зад далечната й страна. Повторното навлизане през октомври ще накара Орион да удари земната атмосфера със скорост 25 000 mph и да се нагрее до 5000 градуса по Фаренхайт – по-бързо и по-горещо от други завръщащи се космически кораби – с атмосферата, маневриращите джетове и 11 парашута, забавящи го до 20 mph падане край бреговете на Сан Диего.

Калисто (наречена на нимфа, служила на гръцката богиня Артемида) е един от 10-те бордови научни полезни товара, които ще записват изображения и такива данни като нива на лунен лед и водород и сила на магнитното поле в космоса. Облечените манекенски торсове със симулирана тъкан ще измерват g-силата и въздействието на радиацията върху човешкото тяло, което е голямо предизвикателство за изследователите на дълбокия космос.

Бордовият експеримент

Callisto ще включва и две камери за наблюдение и светлини, така че наземният екипаж да може да наблюдава теста по време на полет. Инженерите ще ангажират полезния товар от оперативен пакет в космическия център Johnson Space Control в Хюстън, който е оборудван със сървъри, масивна видеостена и микрофони. Те ще им позволят да видят и чуят устройството в действие, докато лицата им се появяват на iPad и познатият женски глас на Alexa отговаря на техните команди. Въпреки че данните ще пътуват до и от плавателния съд през DSN, наземно устройство, свързано с облак, също ще позволи на външни гости и STEM класни стаи да се свързват с Callisto.

Ако всичко върви добре, инженерите се надяват да продължат да адаптират възможностите и точността на космическите полети на Callisto при следващите мисии с екипаж. Тези подобрения могат да намерят своето място в утвърдени системи Alexa и Webex и нови приложения за използване на кораби и в екстремни места без широколентов достъп.

Но първо, за да спрат тази първоначална демонстрация. „Те говореха за организиране на партита за гледане в Cisco“, казва инженерът на Cisco Нейтън Бъкълс. „Казвам им: „Можете да ме поканите, но трябва да осъзнаете, че ще плача като бебе, когато това нещо се случи за първи път.“