Elaborazione dei dati in orbita e capacità di "collegare" più applicazioni, come parte della missione IGNIS

L'elaborazione dei dati già in orbita e la capacità di "connettere" numerose applicazioni: questi sono i presupposti principali dell'esperimento "LeopardISS". Il cervello dell'intera struttura è un'unità di elaborazione dati compatta, delle dimensioni di circa 10x10x10 cm, già arrivata alla ISS e in attesa dell'equipaggio della missione polacca.

"LeopardISS" è uno dei 13 esperimenti della missione scientifica e tecnologica polacca IGNIS verso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Sebbene il lancio dell'equipaggio Ax-4, con l'astronauta progettista polacco dell'Agenzia spaziale europea (ESA) Dr. Sławosz Uznański-Wiśniewski, avrà luogo il 29 maggio, in questo caso il dispositivo è stato inviato con un volo precedente. L'unità è già arrivata alla ISS, dove attende l'equipaggio dell'Ax-4 per iniziare l'esperimento.

Il dispositivo in sé ha un aspetto poco appariscente: è un piccolo cubo con lati di circa 10 cm, racchiuso in un involucro di alluminio. Il suo componente principale è l'unità di elaborazione dati Leopard. "È un puntino minuscolo, ma ha molta memoria e gli consente di eseguire gli algoritmi di intelligenza artificiale più avanzati", ha sottolineato Dawid Lazaj di KP Labs con sede a Gliwice.

"Gli algoritmi di intelligenza artificiale sono fondamentali in questo caso, perché consentono l'elaborazione autonoma dei dati in orbita", ha aggiunto in un'intervista con PAP.

Come ha spiegato, durante le sessioni di comunicazione (cioè quando, durante il suo movimento lungo la sua orbita, il satellite si trova nel raggio d'azione dei trasmettitori provenienti da un determinato luogo sulla Terra), il computer può essere incaricato di elaborare dati o serie di dati memorizzati nella sua memoria. "Poi, quando perdiamo di vista il satellite, il computer elabora i dati e otteniamo il risultato durante la successiva sessione di comunicazione. Abbiamo una dozzina di sessioni di questo tipo durante il giorno, e la pausa tra una e l'altra dura circa un'ora e mezza", ha spiegato.

Questo approccio volto a trasferire in orbita una parte significativa dell'elaborazione dei dati e a raggiungere un certo grado di autonomia informatica, ha proseguito Dawid Lazaj, è fondamentale nella prospettiva dello sviluppo delle tecnologie spaziali.

"Questo perché in orbita vengono prodotti sempre più dati e telecamere e sensori stanno migliorando, quindi le immagini pesano sempre di più, il che rende molto più difficile inviarle sulla Terra. La larghezza di banda della connessione sta ovviamente aumentando, ma in modo sproporzionato rispetto alla quantità di dati prodotti in orbita. Da qui questa tendenza", ha affermato.

È anche economico perché, mentre il satellite è in orbita e fuori portata, non è possibile ordinare al computer di fare nulla e quindi, addestrato da algoritmi di apprendimento automatico, sarà in grado di "utilizzare" questo tempo, ad esempio analizzando la qualità delle foto (ad esempio, eliminando quelle in cui le nuvole oscurano la vista della superficie terrestre) o riducendone le dimensioni.

L'unità di elaborazione dati utilizzata nell'esperimento durante la missione IGNIS non è una novità, poiché il satellite polacco Intuition-1 è in orbita dal novembre 2023, con Leopard che è ancora operativo e trasmette dati. "È lo stesso componente, la stessa unità di elaborazione dati. Non volevamo interferire troppo con esso per dimostrare che è modulare ed espandibile", ha affermato Dawid Lazaj.

Una piccola ma significativa modifica è che nel caso di LeopardISS non c'è un software permanente "installato", ma è possibile "collegare" da remoto applicazioni aggiuntive.

La prima applicazione testata sarà il progetto dell'Università Tecnologica di Poznań per la mappatura di immagini 3D per missioni di rover planetari.

Se i test avranno successo, in futuro il computer LeopardISS potrebbe essere collocato in modo permanente sulla Stazione Spaziale Internazionale e diverse entità potranno "caricare" temporaneamente su di esso la propria applicazione per raccogliere dati per ricerche o osservazioni, senza dover disporre di un proprio hardware "rigido".

Come ha riferito Dawid Lazaj, il computer funzionerà per 180 giorni in modalità operativa: "quindi, anche se ci fosse qualche periodo di inattività, i giorni di funzionamento contano".

"LeopardISS" si trova già sulla Stazione Spaziale Internazionale, dove attende l'equipaggio della missione IGNIS. Come ha spiegato Dawid Lazaj, il ruolo degli astronauti sarà quello di collegare il cubo all'attrezzatura, che appartiene all'azienda belga ICE Cubes Service. Dopodiché potrai eseguire l'applicazione.

Come ha affermato lui stesso, quando si parla di tecnologia per l'elaborazione dei dati in orbita, le soluzioni di KP Labs non sono le uniche. "Ma ciò che ci distingue è questa unità molto compatta", ha sottolineato. Ha inoltre ricordato che l'azienda polacca del settore spaziale KP Labs ha già esperienza e collabora, tra gli altri, con l'Agenzia spaziale europea (ESA).

L'equipaggio della missione Ax-4, che volerà verso la ISS alla fine di maggio, è composto da: Peggy Whitson (USA) – comandante; Sławosz Uznański-Wiśniewski (Polonia/ESA) – specialista; Shubhanshu Shukla (India) – pilota e Tibor Kapu (Ungheria) – specialista. Gli astronauti trascorreranno 14 giorni sulla stazione.

Questa sarà la prossima spedizione commerciale con equipaggio effettuata da Axiom Space. La partecipazione polacca alla missione è il risultato di un accordo firmato tra il Ministero dello Sviluppo e della Tecnologia e l'ESA per la preparazione e lo svolgimento della missione scientifica e tecnologica polacca IGNIS sulla ISS. Anche l'Agenzia spaziale polacca (POLSA) è coinvolta nei preparativi in ​​qualità di agenzia esecutiva del Ministero della tecnologia e dell'innovazione.

Il dottor Sławosz Uznański-Wiśniewski sarà il secondo polacco nello spazio.

Agnieszka Kliks-Pudlik (PAP)

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