Un robot volante armato di una suite di microfoni si aggirerà per la stazione spaziale e ‘vigilerà su eventuali rumori preoccupanti.
di Neel V. Patel 14-11-19
Quando un’automobile comincia a fare rumori strani, l’autista sa che è giunto il momento di portarla dal meccanico. Lo stesso principio vale per gli astronauti seduti all’interno della struttura in metallo in orbita a gran velocità attorno alla Terra, la Stazione Spaziale Internazionale. Quando qualcosa non va, la struttura tintinna, ronza e stride in modo sconcertante.
Molti suoni potenzialmente pericolosi, però, non sono percepibili dall’udito umano. L’anno scorso, per esempio, venne individuata una perdita sulla stazione spaziale. Un buco di due millimetri è rimase inosservato quasi un giorno intero prima di essere individuato e rattoppato; in questo caso, il pericolo per l’equipaggio non era immediato, ma non è sempre così. Fortunatamente, questo genere di danni all struttura produce suoni su frequenze ultrasoniche.
“I suoni ambientali sono ricchi di informazioni”, spiega Samarjit Das, ricercatore presso la filiale nordamericana della multinazionale Bosch. Ne sono un esempio gli altoparlanti intelligenti che utilizzano delle IA per comprendere meglio il linguaggio e dare un senso ai modelli acustici che percepiscono nell’ambiente in cui sono inseriti. Applicando le stesse tecniche alle macchine, “possiamo raccogliere informazioni sulle loro condizioni che andrebbero altrimenti perse”, dichiara.
Per ascoltare suoni nello spazio, la NASA ha collaborato con la Bosch per inviare sull’ISS un sistema di monitoraggio acustico chiamato SoundSee. Il SoundSee è composto da una gamma di delicati microfoni in grado di percepire frequenze tra i 100 hertz agli 80 kilohertz (l’udito umano spazia tra i 20 Hz e 20 kHz). Raccolti questi dati, il sistema li analizza grazie ad un insieme di software, tra cui un’IA per l’apprendimento profondo. Il sistema sarà collegato a un robot autonomo chiamato Astrobee che si aggirerà per la stazione in volo assistendo gli astronauti nelle loro attività. Il suo compito sarà mappare l’ambiente acustico dell’intera stazione e avvisare gli astronauti in caso di suoni insoliti.
L’agenzia spera che SoundSee possa anche individuare e studiare autonomamente schemi o anomalie relativi ai processi di generazione e circolazione di ossigeno, recupero dell’acqua, controllo della temperatura e della pressione dell’aria e persino delle attrezzature utilizzate dagli astronauti per fare esercizio fisico.
Non è facile progettare un sistema acustico per l’ambiente spaziale. Gli astrobot sono piccoli robot cubici che si muovono per la stazione grazie a ventilatori elettrici. Sono costruiti per potersi muovere facilmente nello spazio ristretto della ISS. La sfida nel creare un dispositivo per misurare il suono, spiega Jonathan Macoskey, ricercatore della Bosch, è il fatto che le basse frequenze si raccolgono più facilmente con dispositivi dal design ampio, mentre le frequenze alte richiedono un design opposto. Il team della Bosch ha dovuto inventare qualcosa che potesse fare entrambe le cose.
SoundSee sosterà su Astrobee per almeno un anno. Secondo Das, responsabile del progetto SoundSee, la NASA e Bosch stanno già progettando sistemi di monitoraggio acustico per future stazioni spaziali come Gateway, pensata per ospitare astronauti in orbita attorno alla luna prima di partire per Marte. Il Gateway non sarà sempre abitato e in assenza di una presenza umana, è fondamentale che sensori adeguati possano garantire le condizioni di sicurezza della stazione spaziale per tutti gli astronauti di passaggio.
Das spera che SoundSee possa avere un impatto anche sui sistemi acustici utilizzati sulla Terra. “Un robot simile potrebbe monitorare acusticamente anche le principali infrastrutture sul pianeta”, spiega. Man mano che ci affidiamo sempre più a sistemi automatizzati nella gestione delle infrastrutture critiche, il monitoraggio acustico potrebbe prevenire l’aggravarsi di piccoli problemi.
(lo)
