Ba ông lớn hợp sức phát triển nền tảng AI giúp tạo đột phá chế tạo tàu vũ trụ

Tăng tốc mô phỏng các bài toán phức tạp ngoài không gian

Trong môi trường không gian, chỉ một sai lệch rất nhỏ cũng có thể khiến cả nhiệm vụ trị giá hàng tỷ USD thất bại. Khi tàu vũ trụ ghép nối ngoài quỹ đạo hoặc động cơ phản lực khai hỏa, các luồng khí phụt nóng sẽ tạo ra tác động nhiệt và áp suất cực kỳ phức tạp lên thân tàu, cảm biến hay tấm pin mặt trời.

Một trong những hiện tượng khó xử lý nhất được gọi là “plume impingement” - tức sự tương tác giữa luồng khí phụt từ động cơ với các cấu trúc xung quanh. Đây là bài toán đặc biệt quan trọng đối với các nhiệm vụ tiếp cận vệ tinh, ghép nối tàu vũ trụ, tiếp nhiên liệu ngoài quỹ đạo hay robot sửa chữa vệ tinh.

Do không thể tái tạo hoàn toàn điều kiện ngoài không gian trên mặt đất, các kỹ sư lâu nay phải dựa vào mô phỏng bằng siêu máy tính (supercomputer). Quá trình này thường kéo dài nhiều tuần hoặc nhiều tháng, đòi hỏi hàng triệu phép tính và chi phí rất lớn.

Nền tảng mới của ba công ty cho phép tự động hóa phần lớn quá trình đó và giảm thời gian mô phỏng xuống chỉ còn vài giây trong nhiều trường hợp.

Khác với các mô hình AI truyền thống chủ yếu học từ dữ liệu, nền tảng mới được xây dựng dựa trên hệ thống NVIDIA Physics NeMo, cho phép AI tích hợp trực tiếp các định luật vật lý vào quá trình tính toán. Điều này giúp AI không chỉ đưa ra dự đoán theo kiểu thống kê mà còn có khả năng suy luận dựa trên các quy luật tự nhiên.

Theo Flexcompute, hệ thống có thể tạo dữ liệu mô phỏng gần như theo thời gian thực cho các nhiệm vụ điều khiển tàu vũ trụ, robot không gian và vận hành tự động.

Bà Vera Yang, Chủ tịch kiêm đồng sáng lập Flexcompute, cho biết công nghệ mới không chỉ giúp tăng tốc xử lý mà còn mở rộng đáng kể phạm vi các vấn đề mà kỹ sư có thể giải quyết với độ tin cậy cao.

Có thể trở thành công nghệ nền tảng của ngành vũ trụ

Ông Fahad Khan -Chủ tịch Northrop Grumman cho biết, Physics AI đang được ứng dụng vào các bài toán duy trì quỹ đạo, tiếp cận và gặp nhau trong không gian cũng như robot tự hành ngoài quỹ đạo. Ông cho rằng việc hợp tác với NVIDIA và Flexcompute sẽ giúp rút ngắn đáng kể thời gian triển khai các nhiệm vụ không gian thế hệ mới.

Một trong những điểm đáng chú ý của nền tảng này là khả năng tự đánh giá mức độ tin cậy của từng dự đoán theo thời gian thực. Đây được xem là yếu tố quan trọng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, nơi chỉ một sai số nhỏ cũng có thể gây ra thiệt hại rất lớn.

Khả năng mô phỏng nhanh và chính xác hơn không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn cho phép tối ưu thiết kế tàu vũ trụ. Các kỹ sư có thể giảm trọng lượng cấu trúc, tiết kiệm nhiên liệu và thu hẹp biên an toàn mà vẫn đảm bảo độ tin cậy. Trong ngành vũ trụ, chỉ cần giảm vài kilogram tải trọng cũng có thể tiết kiệm hàng triệu USD chi phí phóng.

Ngoài ra, thời gian phát triển nhiệm vụ cũng có thể rút ngắn đáng kể. Những dự án từng mất nhiều năm chuẩn bị có thể được điều chỉnh chỉ trong vài tuần hoặc vài ngày. Điều này đặc biệt quan trọng với các lĩnh vực đang phát triển nhanh như bảo trì vệ tinh, tiếp nhiên liệu ngoài quỹ đạo, xây dựng trạm không gian thương mại hay thám hiểm không gian sâu.

Trong bối cảnh Mỹ, Trung Quốc và nhiều quốc gia khác đang cạnh tranh quyết liệt để mở rộng hiện diện ngoài không gian, công nghệ mô phỏng tốc độ cao được xem là một lợi thế chiến lược mới. Nếu phát triển đúng kỳ vọng, Physics AI có thể trở thành nền tảng quan trọng cho thế hệ tàu vũ trụ và robot không gian tương lai.

Yên Du