אולי אף תעשייה אחרת בעולם לא מוקסמת מהחלל כמו עולם ההנדסה. אנשים מוקסמים מהמרחב העצום ומהאתגרים שהמרחב מציב בפני הקיום האנושי. בעוד שהחלל הוא גבול סופי עבור בני האדם, הוא גם בסיס ייצור עצום למהנדסים שרוצים לייצר סחורות בחלל.
עם זאת, לקחת סחורה לחלל היא לא משימה קלה. כוח המשיכה של כדור הארץ והגרר האטמוספרי על עצמים הם עצומים. שיגור כל דבר לחלל ללא הציוד או המכונות הנכונות היא משימה מורכבת. האתגרים של ייצור בחלל הם עצומים ולמידת מכונה יכולה לעזור מאוד.
מהנדסים מצאו כמה דרכים חדשניות באמת לייצר חפצים בחלל כדי להחזיר סחורות לכדור הארץ בזול ובמהירות האפשרית. מאמר זה מפרט כמה ממקרי השימוש החדשניים ביותר של למידת מכונה בייצור בחלל.
ביצוע בדיקות חלל בטוחות
המשימה למאדים היא יותר מסתם רעיון חדש. כף רגלם של בני אדם על הכוכב האדום ובקרוב יחזרו לאדמת מאדים. רק באמצעות הנדסה מורכבת יכולים בני האדם להגיע למאדים.
אחד האתגרים ההנדסיים הגדולים ביותר בכל הנוגע לייצור בחלל הוא משימת מאדים. גשושית החלל שתנחת על מאדים ותחזיר דגימות לכדור הארץ תהיה גליל ענק בגודל 90 רגל (27 מ') על 20 רגל (6 מ'). מדובר במבנה ענק ועדין שחייב להיות בטוח מכל סוג של נזק בזמן שהותו בחלל.
ייצור בדיקות חלל
כשבני אדם מחפשים כוכבי לכת סביב כוכבים אחרים, הם מגיעים לעתים קרובות בחיפוש אחר מים ונוחות שאנו יכולים לחוות על פני כדור הארץ. לכן שמנו את עינינו על כוכב הלכת החיצוני הנקרא פרוקסימה קנטאורי b, שהוא הכוכב האקסו-כוכב הקרוב אלינו.
מדענים מקווים לשלוח גשושית חלל לכוכב הלכת הזה ולאסוף דגימות כדי להבין את המשאבים שיש על כוכב הלכת הזה.
זו משימה מורכבת מאוד. זה יכלול שליחת גשושית חלל לחלל החיצון כדי לאסוף דגימות ולהחזיר אותן לכדור הארץ. זו הזמנה גבוהה מאוד. זה ידרוש שיגור חלל יקר והרבה הנדסה.
בדיקות חלל אלו עשויות בדרך כלל ממתכות שיכולות לעמוד בטמפרטורות הגבוהות של החלל. עם זאת, מתכות אלו הופכות לשבירות בקרוב מאוד ומתפרקות כאשר הן נתונות לטמפרטורות גבוהות.
מודלים של למידת מכונה יכולים לעזור להפוך את תהליך הייצור של בדיקות חלל אלה לבטוחות יותר. דגמים אלה יכולים לסרוק את רצפת החנות ולזהות באילו מכונות נעשה שימוש רב.
ייצור מיקרו לוויינים
אחד ממקרי השימוש המעניינים ביותר של למידת מכונה בייצור בחלל הוא ייצור של מיקרו לוויינים. לוויינים מיניאטוריים אלה יכולים להיות עשויים ממתכות קלות משקל. ניתן להשתמש בהם כדי לאסוף נתונים על הסביבה כגון האקלים, תנאי הקרקע ובריאות הצמחים.
לוויינים אלה יכולים לשמש גם לניסויים מדעיים. מדענים וחוקרים יכולים להשתמש בלוויינים מיניאטוריים אלה כדי לאסוף נתונים על האקלים ותנאים אחרים בחלל.
ניתן לייצר לוויינים קטנים אלו ממתכות קלות משקל הניתנות לעיבוד בקלות כגון טיטניום ואלומיניום. זה הופך אותם לאידיאליים לייצור בחלל.
מודלים של למידת מכונה יכולים לעזור לייצר מיקרו-לוויינים בצורה יעילה וחסכונית יותר. דגמים אלה יכולים לסרוק את רצפת החנות ולזהות באילו מכונות נעשה שימוש רב.
מעבורת החלל האמריקאית
מעבורות חלל ורקטות הן מכונות מסובכות מאוד. המנוע של הרקטות הללו מתודלק בחמצן נוזלי ובמימן נוזלי. אלו הם נוזלים דליקים מאוד ועלולים להתלקח בקלות בתנאים לא נכונים.
אם יש שריפה במנוע של מעבורת חלל, אז יכול להיות אסון. בגלל גודלה ומשקלה של מעבורת חלל, קשה מאוד לבצע פעולות כיבוי והצלה.
מעבורת החלל האמריקאית הייתה מכונה מרשימה. זו הייתה חללית מכונפת שיכלה לשאת אסטרונאוטים ומטענים לחלל ולהחזיר אותם בשלום לכדור הארץ.
בניית תחנת חלל
תחנת החלל הבינלאומית סובבת את כדור הארץ כבר יותר משני עשורים. זהו אחד הפרויקטים המתקדמים והמאתגרים ביותר מבחינה טכנולוגית שנעשו אי פעם. ה-ISS מורכבת מכמה מודולים שיוצרו בחלל והוחזרו לכדור הארץ.
ה-ISS היוותה מקור השראה למהנדסים ומדענים רבים. הסיבה לכך היא שזה המקום היחיד שבו בני אדם יכולים להתנסות בחקר חלל בסביבה מבוקרת.
הייצור בחלל עבר כברת דרך. האתגרים של ייצור בחלל טופלו באמצעות שימוש בלמידת מכונה. דגמים אלה יכולים לסרוק את רצפת החנות ולזהות באילו מכונות נעשה שימוש רב. לאחר מכן, הם יכולים להמליץ על הגדרות אופטימליות עבור מכונות אלה לייצור חלקים לרקטות או בדיקות חלל.
למידת מכונה יכולה גם לעזור להפוך את תהליך הריתוך לבטוח יותר ולייצר רכיבים בצורה יעילה יותר. דגמים אלה יכולים לסרוק את רצפת החנות ולזהות באילו מכונות נעשה שימוש רב. לאחר מכן הם יכולים להמליץ על הגדרות אופטימליות עבור מכונות אלה לייצור בדיקות חלל או לוויינים מיניאטוריים למשימות חלל.