Finançament del futur de l’espai europeu a través de l’OSIP el 2021


Activació i assistència

14/10/2021
279 vistes
14 m’agrada

Què tenen en comú les esponges d’alta tecnologia, els avions amb forma de falcons i les impressores 3D a la Lluna?

Tots es poden trobar entre els temes de les 87 activitats de recerca i desenvolupament finançades pel programa Discovery & Preparation de l’ESA entre novembre de 2020 i abril de 2021.

L’ESA va crear la Plataforma d’Innovació en Espai Obert (OSIP) per descobrir i invertir en noves idees no convencionals que puguin beneficiar i avançar enormement en la indústria espacial i el món acadèmic europeu.

Aquí, les ments darrere de sis dels projectes finançats entre novembre i abril ens expliquen els seus projectes, motivacions i objectius, així com les formes en què el finançament de l’ESA Discovery els ajuda a portar la seva activitat al següent nivell.

Avions de canvi de forma inspirats en la natura

Inspirat en la immersió a alta velocitat del falcó pelegrí, un equip de Conceptes avançats estel·lars crea un vehicle aeri no tripulat (UAV) a prova de concepte amb ales que canvien de forma. Un cop alliberat d’un satèl·lit en òrbita o un pseudosatèl·lit a gran altitud (HAPS), l’UAV baixaria a altituds específiques per realitzar tasques com l’observació d’àrees de desastres naturals o la realització d’operacions de cerca i rescat.

“Ja sigui per l’entrada controlada des de l’òrbita o per llançadors reutilitzables de retorn, l’explotació de l’elevador aerodinàmic té un gran potencial per ampliar la gamma d’aplicacions de vehicles espacials”, afirma Johan Steelant, responsable tècnic de l’ESA per al projecte.

“A curt termini, l’objectiu de l’activitat és oferir productes UAV que puguin plegar les ales com a ocells per practicar busseig controlat des de gran alçada i quan aterrin”, afirma Mike Newsam, de l’equip de Stellar Advanced Concepts. “Combinada amb sensors i IA, aquesta tecnologia podria permetre que els UAV dissenyats per protegir els aeroports puguin interceptar i capturar ràpidament drons maliciosos com un falcó pelegrí. A la llarga, les ales de morfing avançades per a avions de passatgers podrien oferir millores en el rendiment i reduir les emissions”.

“El suport de l’ESA ens ha permès perseguir una tecnologia puntera que suposa un alt risc i una gran recompensa des del punt de vista empresarial”, continua Newsam. “Els comentaris d’experts de l’ESA també ens han proporcionat noves idees d’aplicacions a considerar, com ara transformar ales per a vehicles de llançament reutilitzables. Creiem que un programa finançat per l’ESA dóna un fort impuls de credibilitat als primers desenvolupaments tecnològics en empreses emergents i pimes”.

Accés més fàcil a les estadístiques d’observació de la Terra

Glacera Aletsch, Alps

Quant s’han mogut les glaceres en els darrers cinc anys? L’accés i l’anàlisi de les dades necessàries per respondre a aquesta pregunta normalment requereixen una experiència científica i computacional avançada. Però, i si aconseguíssiu la resposta simplement fent aquesta pregunta exacta a un ordinador? Aquest és l’objectiu d’un equip a EPFL que estan dissenyant un assistent d’IA per interactuar amb les dades d’observació de la Terra.

“El projecte està explorant noves maneres d’interactuar amb les dades de teledetecció”, diu Devis Tuia, líder del projecte a EPFL. “El nostre doctorand Christel Chappuis està desenvolupant un model d’aprenentatge automàtic que permetrà als no experts accedir a la informació continguda en les dades d’observació de la Terra simplement fent preguntes com ho farien a un altre ésser humà. El model farà la connexió entre el llenguatge natural del pregunta i les dades i anàlisis d’imatges pertinents per proporcionar respostes útils. “

“Aquest tipus de recerca cofinançada entre l’ESA i les principals universitats i centres de recerca d’Europa accelera l’intercanvi d’idees”, diu Bertrand Le Saux, responsable tècnic de l’ESA. “Això és especialment útil per aprofitar el ràpid progrés de camps com el processament del llenguatge natural per a aplicacions espacials.”

En facilitar la informació d’observació de la Terra, el projecte podria ampliar l’audiència de possibles empresaris i responsables polítics, cosa que conduiria a la creació de noves idees de negoci imprevistes i augmentaria l’impacte de les dades sobre l’economia i la societat.

Esponges d’alta tecnologia per protegir de manera fiable contra les radiacions

Els astronautes estan exposats a alts nivells de radiació espacial, especialment quan estan fora d’un passeig espacial. Projectes anteriors de l’ESA han desenvolupat vestits espacials que utilitzen aigua per protegir les parts del cos més sensibles a la radiació, i s’han provat a bord del Estació Espacial Internacional.

Però l’ús d’aigua líquida dóna lloc a contenidors desiguals i voluminosos amb potencial de filtració. Un projecte cofinançat dirigit per Universitat de Gant està solucionant això substituint el líquid per polímers superabsorbents que poden absorbir diversos centenars de vegades el seu propi pes en aigua. Això hauria de donar lloc a una protecció contra la radiació personal més resistent i còmoda per als astronautes.

“La creixent implicació de l’ESA en l’exploració humana a la Lluna i a Mart ha renovat el focus en un dels majors desafiaments del vol espacial humà: la radiació”, diu Riccardo Rampini, responsable tècnic de l’ESA.

“El suport d’ESA Discovery ens permet abordar els reptes que hem trobat en el projecte i desenvolupar i provar nous materials juntament amb experts d’ESA”, diu Tom Gheysens, que dirigeix ​​l’equip de la Universitat de Ghent. “Si tot va bé, estarem a la vora d’un nou tipus de vestit espacial amb protecció contra la radiació”.

A més de protegir els astronautes d’agències espacials com l’ESA, també serà crucial la protecció contra radiacions fiable i còmoda per a la indústria emergent del turisme espacial.

Una impressora 3D autocultiva per a la Lluna

Les plantes són les fàbriques de la natura, que transformen els minerals i l’aigua en matèria orgànica estructural, com les fibres i la cel·lulosa. Podríem aprofitar aquests processos a la Lluna? Un equip de recerca del Universitat de Trieste està examinant la viabilitat d’utilitzar fibres vegetals cultivades in situ a la Lluna per produir la matèria primera per a una impressora 3D.

“La construcció d’una base per a éssers humans a la Lluna o Mart requerirà recursos per a la construcció de les seves estructures i instal·lacions. Però aquests recursos són pesats, voluminosos i, per tant, molt cars per enviar fora de la gravetat de la Terra”, diu Advenit Makaya, oficial tècnic de l’ESA el projecte.

Una petita impressora 3D transportada a la superfície lunar podria utilitzar aquest material orgànic cultivat i collit localment per fabricar nous mòduls complexos i escalables que després serien connectats a la impressora per un robot, cosa que permetrà a la impressora “créixer” i ampliar les seves capacitats de producció .

“Des de la Universitat de Trieste creiem que aquest punt de trobada entre la impressió 3D i el cultiu té el potencial de ser una tecnologia clau en l’assentament temporal o a llarg termini de la Lluna. El finançament i el suport de l’ESA ens han permès explorar els aspectes subjacents característiques i qüestions d’aquest paradigma; en última instància, ens permetrà superar alguns dels seus principals reptes, tot avançant i apropant la tecnologia a un pla d’implementació realista. “

Seguiment del plàstic a les vies navegables d’Indonèsia

Els rius són una font important de contaminació per plàstics que entra a l’oceà. A mesura que el plàstic viatja pels rius, es pot agrupar formant taques més grans que poden ser identificables en funció de la forma en què reflecteixen certes longituds d’ona de llum.

Un equip de Deltares està investigant la possibilitat de detectar aquestes agregacions de residus plàstics mitjançant dades de teledetecció recollides per sensors òptics i de microones en diversos satèl·lits europeus.

“La capacitat de controlar els residus de plàstic als rius ajudaria els investigadors a modelar com la contaminació per plàstics flueix des de la terra cap al medi marí i ens ajudaria a avaluar l’eficàcia de les polítiques de gestió de residus”, afirma Paolo Corradi, responsable tècnic de l’ESA. “Juntament amb els altres projectes d’aquesta campanya de descobriment de l’ESA, l’activitat ajudarà a desenvolupar i millorar les tècniques i tecnologies de detecció de la contaminació per plàstics per a missions de teledetecció actuals i futures”.

“El suport d’ESA Discovery ens proporciona accés a la gamma de diferents sensors de satèl·lit que necessitem per desenvolupar un mètode de monitorització multisensor per detectar residus plàstics flotants”, diu Marieke Eleveld de Deltares. “Combinant aquestes dades de satèl·lit amb les dades que el nostre equip recopila in situ mitjançant un sistema de captura de plàstic RiverRecycle i avançant en les tècniques pertinents de ciència de dades, esperem proporcionar als governs regionals i nacionals la informació necessària per al disseny i l’avaluació de mesures per reduir els residus plàstics que arriben a l’oceà “.

Girar en IA per donar suport a activitats d’enginyeria espacial

Gran part de la informació crucial dels documents d’enginyeria continua basada en text, ja sigui perquè el retorn de la inversió de la introducció de models és massa baix o perquè la informació s’expressa de manera més eficient en llenguatge natural, fins i tot si això pot conduir a incoherències i imprecisions.

Un equip de Espai Thales Alenia estudia com el processament de llenguatge natural impulsat per la intel·ligència artificial pot ajudar els enginyers espacials a reduir el cost i el temps de lliurament de les seves activitats millorant la manera com naveguen per contingut textual important, proporcionant enllaços entre els documents rellevants i confirmant-ne la coherència i facilitant la reutilització eficient del coneixement. .

“Tot, des dels requisits de la missió fins als manuals d’usuari, es basa en text”, diu el responsable tècnic de l’ESA, Jean-Loup Terraillon. “Per tant, aquesta activitat repercutirà en les activitats d’enginyeria al llarg del cicle vital d’una missió espacial”.

“La intel·ligència artificial tindrà un gran paper en el futur de l’enginyeria espacial, millorant enormement la productivitat, reduint els costos i ajudant-nos a gestionar la complexitat cada vegada més gran de les missions”, diu Gerald Garcia de Thales Alenia Space. “El nostre projecte s’ha proposat respondre a les preguntes de” com? ” i “quan?”. Com a comunitat espacial europea, hem de començar a preparar-nos ara mateix per mantenir el nostre avantatge competitiu i estem agraïts al programa Discovery & Preparation de l’ESA per donar-nos suport en aquest camí. “

Descobriu més sobre la Plataforma d’Innovació en Espai Obert de l’ESA, incloent com podeu enviar les vostres pròpies idees a través del nostre pàgina web dedicada.



Publicació original

Finançament del futur de l’espai europeu a través de l’OSIP el 2021
× +info?
%d bloggers like this: