Una sfida cosmica per le reti neurali
Gli oggetti interstellari rappresentano una delle più affascinanti e misteriose classi di corpi celesti. Non appartengono stabilmente al nostro Sistema solare e viaggiano nello spazio profondo con velocità elevate, attraversando fugacemente la nostra regione cosmica. Due esempi celebri sono 1I/’Oumuamua e 2I/Borisov, avvistati rispettivamente nel 2017 e nel 2019, entrambi con traiettorie che hanno lasciato più domande che risposte. Ma cosa accadrebbe se potessimo intercettare uno di questi oggetti prima che scompaia per sempre? Qui entra in gioco Neural-Rendezvous, un innovativo sistema di guida e controllo spaziale basato su deep learning.
Cos’è Neural-Rendezvous
Sviluppato da un team di ricerca guidato da Hiroyasu Tsukamoto presso la University of Illinois Urbana-Champaign, Neural-Rendezvous è un sistema intelligente progettato per condurre sonde spaziali in prossimità di oggetti interstellari. Questo “cervello artificiale” è in grado di apprendere in autonomia come identificare un Iso (interstellar object), elaborare manovre ottimali e correggere la rotta in tempo reale, sfruttando esclusivamente le informazioni a bordo.
La tecnologia si basa su un approccio altamente adattivo: non è necessario pianificare tutto prima del lancio, come accade con le missioni spaziali tradizionali. Il sistema apprende, calcola e decide durante il viaggio, gestendo l’incertezza e la complessità delle traiettorie di questi oggetti alieni.
Come funziona il cervello delle sonde
Il cuore pulsante di Neural-Rendezvous è un algoritmo di deep learning che simula un tipo di “intelligenza” focalizzata su una competenza specifica: intercettare e studiare Iso. La rete neurale analizza dati raccolti dallo spazio, valuta la probabilità di traiettoria dell’oggetto e propone azioni ottimali per dirigere una sonda verso di esso.
Due sono le sfide principali:
- Velocità estrema: gli Iso possono superare i 30 km/s.
- Traiettorie non prevedibili: spesso sono rilevati solo quando stanno già attraversando il Sistema solare.
Neural-Rendezvous affronta entrambe le difficoltà adottando un sistema decisionale flessibile e autonomo, capace di reagire in tempo reale.
Simulazioni e test “sul campo”
Per mettere alla prova il sistema, i ricercatori non si sono affidati solo a simulazioni software. Hanno utilizzato strumenti reali come i droni programmabili Crazyflies e i simulatori M-Star. Questi test hanno permesso di valutare la capacità del sistema di eseguire manovre complesse in ambienti realistici e in continua evoluzione.
Un passo avanti ulteriore è stato compiuto integrando la possibilità di utilizzare sciami di micro-sonde. Invece di una singola navicella, il team ha sperimentato una flotta distribuita, ognuna delle quali si posiziona strategicamente per massimizzare la raccolta di dati e migliorare la copertura visiva del corpo interstellare.
Pensiero distribuito per l’esplorazione del cosmo
Il concetto di uno sciame di veicoli spaziali introduce un nuovo livello di intelligenza distribuita. Ogni sonda può elaborare in autonomia la propria rotta e determinare i punti di interesse da esplorare, rendendo l’intera missione più efficiente e meno dispendiosa. L’algoritmo ottimizza l’intero sciame per coprire l’area in cui è più probabile si trovi l’oggetto, aumentando le possibilità di successo scientifico.
Una nuova era per l’esplorazione interstellare?
Il progetto Neural-Rendezvous apre scenari entusiasmanti per il futuro dell’esplorazione spaziale autonoma. Se confermato da missioni reali, questo approccio potrebbe trasformare la nostra capacità di interagire con oggetti che fino a pochi anni fa sembravano inarrivabili. Non si tratta solo di rincorrere corpi celesti sfuggenti, ma di mettere alla prova il potenziale cognitivo delle macchine nello spazio profondo, in condizioni estreme e imprevedibili.
Una tecnologia così potrebbe rappresentare il primo passo verso missioni capaci non solo di intercettare gli Iso, ma anche di studiarli da vicino, fotografarli, analizzarne la composizione e, forse un giorno, persino raccogliere campioni. Il tutto spinto da un’intelligenza artificiale capace di pensare come un vero esploratore cosmico.
