AstroForge ứng dụng AI tự vận hành cho tàu vũ trụ thế hệ mới

Bay đến một tiểu hành tinh, hạ cánh xuống đó và không được phép mắc sai lầm: Giá mà mọi chuyện đơn giản như vậy.

Khi NASA gửi tàu vũ trụ đi khám phá hệ mặt trời, họ luôn tích hợp các hệ thống dự phòng và tự động hóa. Tuy nhiên, phần lớn công việc vẫn được thực hiện bởi các đội ngũ điều khiển bay liên lạc với phương tiện từ Trái đất. Sứ mệnh Osiris-Rex, vốn đã tiếp cận một tiểu hành tinh vào năm 2018, cần tới 100 nhân viên vận hành cho mỗi ca làm việc kéo dài tám giờ.

Nhưng các startup không có đủ nguồn lực như vậy, vì thế AstroForge – công ty đang phát triển công nghệ khai thác tiểu hành tinh – đang chuyển hướng sang AI. Công ty đã phát triển một hệ thống điều khiển tự hành cho tàu vũ trụ của mình có tên là “Solo”, một mô hình dựa trên kiến trúc transformer được xây dựng nội bộ.

AstroForge dự định sẽ phóng tàu vũ trụ tự hành đầu tiên của mình vào năm 2027 trên tên lửa đầu tiên do Stock Space vận hành. Sứ mệnh đó sẽ được NASA hỗ trợ và dự kiến sẽ thu thập dữ liệu khoa học về Mặt trời.

Đó sẽ là một thành tựu đáng kể: Hầu hết các hệ thống tự hành của tàu vũ trụ hiện nay vẫn phụ thuộc vào các thuật toán điều khiển truyền thống do lo ngại về độ tin cậy của mạng thần kinh (neural networks). Lần đầu tiên mạng thần kinh được sử dụng để kiểm soát vị trí của vệ tinh trên quỹ đạo mới chỉ diễn ra vào năm ngoái.

AstroForge, được thành lập vào năm 2022 và nhận được 56 triệu USD vốn đầu tư mạo hiểm, đã phóng hai tàu vũ trụ nguyên mẫu, nhưng cả hai đều gặp phải các sự cố khiến chúng không thể hoàn thành hầu hết các mục tiêu sứ mệnh. Năm 2025, tàu vũ trụ Odin của hãng đã được phóng vào không gian sâu, nhưng công ty gặp khó khăn trong việc liên lạc với nó. Số lượng ăng-ten trên Trái đất đủ lớn để truyền tín hiệu tới các tàu vũ trụ cách xa hàng trăm nghìn dặm là rất hạn chế, và các khoảng thời gian cửa sổ để thực hiện việc này cũng rất ngắn.

Cuối cùng, AstroForge không thể giành quyền kiểm soát Odin, nhưng trải nghiệm đó đã thúc đẩy họ cân nhắc các giải pháp thay thế: Liệu có thể tích hợp đủ trí thông minh lên tàu vũ trụ để nó tự giải quyết các vấn đề của chính mình hay không?

“Liệu sự cố đó có thể khắc phục được với tất cả dữ liệu trên tàu vũ trụ không? Tôi không biết, nhưng tôi có thể nói với bạn rằng không có gì trên tàu cố gắng làm điều đó, và tôi rất muốn có thứ gì đó trên tàu thử xử lý nếu tàu vũ trụ không thể khôi phục được khi vừa phóng,” Matthew Gialich, đồng sáng lập kiêm CEO của AstroForge, cho biết.

“Sự đánh đổi đối với tôi là: Tôi nên tự xây dựng mạng lưới mặt đất của riêng mình – vốn sẽ tiêu tốn khoảng 200 triệu USD để lắp đặt năm trạm thu phát trên khắp thế giới và vận hành nó – hay tôi nên cố gắng loại bỏ nhu cầu đó bằng một mô hình AI?”

Armand Awad, trưởng bộ phận phần mềm bay của AstroForge, cho biết công ty đã quyết định tận dụng những tiến bộ trong các mô hình transformer từ các phòng thí nghiệm tiên phong. Họ đã tạo ra một hệ thống bao gồm các thuật toán điều khiển truyền thống, các mô hình được huấn luyện trên dữ liệu thử nghiệm cho các hệ thống con cụ thể như sản xuất năng lượng hoặc điều hướng, và một lớp trí thông minh tổng thể được huấn luyện trên khoảng 2.500 cảm biến trên tàu vũ trụ.

“Tôi không nói rằng mình sẽ tạo ra hệ thống tự hành tàu vũ trụ tổng quát hay hệ thống tự hành tổng quát cho thế giới,” Gialich nói. “Tôi đang tạo ra một hệ thống tự hành có giới hạn với đầu vào cảm biến rất thấp, tuân theo quá trình huấn luyện cơ bản của một mô hình transformer.”

Về lý thuyết, tác nhân (agent) điều khiển tàu vũ trụ sẽ thực hiện các nhiệm vụ như giải quyết sự cố. Awad hình dung ra cảnh nó nhận ra mình đã mất dấu vị trí trong không gian, tương quan một sự cố năng lượng với các vấn đề trong thiết bị theo dõi sao (star tracker) của nó, và sửa chữa toàn bộ — “trong trường hợp này có lẽ chỉ là bật và tắt nó đi.”

Phương tiện thứ ba của công ty, DeepSpace-2, hiện đã được lên kế hoạch phóng cùng với sứ mệnh mặt trăng thứ ba của Intuitive Machines, dự kiến sẽ hướng tới không gian vào cuối năm 2026. Solo sẽ có mặt trên phương tiện đó, hoạt động ở “chế độ ẩn” (shadow mode), để các kỹ sư của AstroForge có thể kiểm tra kỹ lưỡng trước khi thực hiện sứ mệnh Autonomy-1.

Liệu đây có thực sự là một tác nhân AI vận hành một tàu vũ trụ độc lập?

“Tôi không có kế hoạch lắp đặt các bộ đàm có thể nhận tín hiệu từ Trái đất trên Autonomy-1,” Gialich nói. “Chúng tôi phải chơi tất tay ngay bây giờ. Có lẽ cả đội sẽ thuyết phục tôi thay đổi ý định trước khi chúng tôi phóng nó. Nhưng hiện tại, tôi đang nói với họ là không dùng bộ đàm.”

Khi bạn mua hàng thông qua các liên kết trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi có thể nhận được một khoản hoa hồng nhỏ. Điều này không ảnh hưởng đến tính độc lập trong biên tập của chúng tôi.

Tim Fernholz là một nhà báo viết về công nghệ, tài chính và chính sách công. Ông đã theo sát sự trỗi dậy của ngành công nghiệp vũ trụ tư nhân và là tác giả cuốn Rocket Billionaires: Elon Musk, Jeff Bezos and the New Space Race. Trước đây, ông là phóng viên cấp cao tại Quartz, trang tin tức kinh doanh toàn cầu, trong hơn một thập kỷ, và bắt đầu sự nghiệp của mình với tư cách là phóng viên chính trị tại Washington, D.C. Bạn có thể liên hệ hoặc xác minh thông tin từ Tim bằng cách gửi email đến [email protected] hoặc qua tin nhắn mã hóa tới tim_fernholz.21 trên Signal.

Xem tiểu sử