Een testlancering voor een hypersonisch wapen - een langeafstandsraket die een mijl per seconde en sneller vliegt - vergt weken van planning. Dus, terwijl de VS en andere staten zich haasten om hypersonische technologieën in te zetten, het blijft onzeker hoe nuttig de systemen zullen zijn tegen dringende, mobiele of zich ontwikkelende bedreigingen.

Sandia Nationale Laboratoria, die al meer dan dertig jaar hypersonische voertuigen maakt en test, denkt dat kunstmatige intelligentie en autonomie deze weken kunnen verkorten tot minuten voor geïmplementeerde systemen. Om het te bewijzen, Sandia heeft vandaag de oprichting aangekondigd van Autonomy New Mexico, een academische onderzoekscoalitie wiens missie het is om kunstmatig intelligente ruimtevaartsystemen te creëren.

"AutonomyNM is een bijeenkomst van enkele van de knapste koppen op het gebied van autonome systeemtechnologie in een uniek georiënteerde, samenwerkingsomgeving, " zei Michael Burns van Sandia, associate labs director voor nationale veiligheidsprogramma's. "We verwachten dat het belangrijke effecten zal hebben op een aantal onderzoeksgebieden."

AI kan vluchtplanning versnellen

Een hypersonisch boost-glide-voertuig - het type dat door Sandia is getest - lanceert de ruimte aan boord van een raket, maakt dan los en gebruikt alleen zijn momentum om door de bovenste atmosfeer te zeilen voordat hij uiteindelijk terugstort naar de aarde en zijn doelwit.

"Bij extreme snelheden de vlucht is ongelooflijk uitdagend om te plannen en te programmeren, " zei Alex Roesler, een senior manager bij Sandia die de coalitie leidt.

In theorie, kunstmatige intelligentie kan binnen enkele minuten een hypersonisch vluchtplan genereren voor beoordeling en goedkeuring door mensen, en in milliseconden kan een semi-autonoom voertuig zichzelf tijdens de vlucht corrigeren om onverwachte vluchtomstandigheden of een verandering in de locatie van het doelwit te compenseren. Een mens die de vlucht in de gaten houdt, kan de controle terugkrijgen door de koerscorrectiefunctie op elk moment uit te schakelen.

Autonome technologieën, zoals zelfrijdende auto's, zijn ontworpen om gecompliceerde taken uit te voeren zonder menselijke tussenkomst. Ze vereisen een breed scala aan technologieën die samenwerken, inclusief geavanceerd computergebruik, kunstmatige intelligentie en machine learning-algoritmen, sensoren, navigatiesystemen en robotica.

De door Sandia geleide samenwerking integreert toonaangevende expertise uit het hele land op deze gebieden met zijn eigen kennis in high-performance vliegvoertuigen. Sandia maakt hypersonische glijvoertuigen voor onderzoeksdoeleinden en exploiteert een hypersonische windtunnel.

Leden die samenwerken met Sandia vertegenwoordigen het Georgia Institute of Technology; Purdue universiteit; de Universiteit van Illinois, Urbana-Champagne; de Universiteit van New Mexico; Stanford universiteit; Texas A&M-universiteit; de Universiteit van Texas in Austin; en Utah State University.

AutonomyNM komt samen voor eerste conferentie

De coalitie komt vandaag samen op de campus van de Universiteit van New Mexico voor haar eerste algemene vergadering. Voor twee dagen, leden zullen experimentele resultaten presenteren, stellen nieuwe ideeën voor en bespreken de voortgang in de richting van hun gedeelde doelen.

"De onderzoeksdoelstellingen van AutonomyNM zijn vergelijkbaar met die voor zelfrijdende auto's en andere autonome systeemtechnologieën, en we bouwen voort op dat fundament, "Zei Roesler. "Helaas, je kunt een voor een auto ontwikkeld algoritme niet in een hogesnelheidsvliegtuig stoppen, dus werken we samen met onze partners om nieuwe technologieën te creëren voor een nieuwe toepassing."

De bredere ambities van AutonomyNM zijn om als bron te dienen voor andere industrieën door ideeën te ontwikkelen die kunnen leiden tot veiligere, efficiëntere robots in, bijvoorbeeld, autonoom vervoer, productie, ruimte of landbouw. Als de groep zijn doelen bereikt, het zal computeralgoritmen hebben gecreëerd die 12 uur aan berekeningen in een enkele milliseconde comprimeren, alles op een kleine boordcomputer.

Sandia streeft ernaar om de fundamentele technologieën van nieuwe autonome vluchtsystemen tegen 2024 te voltooien. Naast hypersonische vluchtsystemen, AutonomyNM is van plan om andere toepassingen van autonomie in de lucht- en ruimtevaart te onderzoeken, met de nadruk op oplossingen voor uitdagingen op het gebied van nationale veiligheid.