使用AI设计过程,Autodesk软件公司和NASA喷气推进实验室的工程师提出了一种新的星际着陆器概念,可以探测像欧罗巴和土卫二这样的遥远卫星。它的纤薄设计比NASA已经发送到其他行星和卫星的大多数着陆器重量更轻。Autodesk今天在拉斯维加斯举行的公司会议上宣布了其创新的着陆器设计 - 揭示了一个看起来像金属编织的蜘蛛的航天器。该公司表示,当Autodesk向NASA寻求验证其一直在进行的着陆器原型时,创造该车辆的想法引发了。在查看Autodesk的工作后,JPL和公司决定组建一个设计团队 - 由Autodesk的五名工程师和JPL的五名工程师组成 - 提出一种设计着陆器的新方法。
美国国家航空航天局开始考虑如何降落在我们的太阳系中的遥远卫星上,这些卫星可能在地壳下面隐藏着海洋。土星的卫星土卫二就是这样一个候选者,因为它可能有适当的条件来支持其看不见的水域中的生命。美国国家航空航天局已经研究了着陆器的概念,以便触及木星卫星木卫二的表面,以便对世界上的冰进行采样,看它是否可能存在生命。与Autodesk的着陆器合作主要是实验性的,JPL为公司提供了一个非常明确的目标:找出一种减轻深空着陆器重量的方法。在太空旅行方面,能够承受太空粗糙的最佳材料是钛和铝,但这些金属可能很重。车辆的重量越大,进入太空的难度越大,成本越高。因此,减肥可以帮助降低任务的总体成本和复杂性。减轻重量还有机会向着陆器添加更多仪器和传感器,以收集更多有价值的科学数据。
“当我们最初与他们交谈时,他们表示减少10%的质量对我们来说并不是那么有趣,”Autodesk工业研究高级主管马克戴维斯告诉The Verge。“如果你可以获得20%到30%的订单,这对我们来说是一个改变游戏规则的人。所以这是我们设定的初始目标。“为了制作着陆器,Autodesk使用了自己的人工智能软件,可以在短时间内开发出数百种不同的设计。它被称为生成设计,它是一种技术,允许工程师通过输入软件必须遵守的一组约束来为项目提出计算机生成的概念。对于着陆器,Autodesk和JPL输入着陆器在深空穿行时可能遇到的温度和力的类型。他们还输入变量,如软件应该试验的材料种类,如钛和铝。他们要求软件探索不同类型的制造方法,包括铸造和3D打印。
“你可以同时考虑所有这些事情,”戴维斯说。“你加载了力量和要求,然后计算机开始思考它。”在经过一个半月的软件设计修补之后,JPL和Autodesk决定采用类似蜘蛛的概念,该概念由三个主要部分组成。第一个是内部结构 - 或者是肠道 - 它拥有研究遥远世界的仪器套件。这件作品是用铝制3D打印的。第二部分是航天器的主体,称为底盘,提供整体结构支撑。这件由铝铸造而成的模具位于第三个重要部分:铝制支腿由3D铣床制成。整件事大约七英尺半,三英尺高。
总体而言,Autodesk表示,与其他JPL着陆器的基线设计相比,它能够将着陆器的重量减少35%。Autodesk表示,着陆器的重量约为176磅,与NASA最新的火星着陆器InSight相比,相对较轻,大约为770磅。Autodesk声称内部结构可以支持重达250磅的科学仪器的有效载荷。从设计到完成,戴维斯表示整个过程耗时约一年半,并且团队能够在第一个月内使用Autodesk软件快速迭代设计。虽然这个特殊的着陆器不会出现太空,但戴维斯希望继续与JPL合作,找到将生成设计纳入其任务规划的方法。戴维斯说:“引入一种像生成设计这样的新事物,这是一种破坏,他们必须小心如何引入它,让工程师相信它是一种有效的方法。” “这是一场文化变革活动。”