CIMON, il robot che fa da assistente per gli astronauti

Completata con successo la sua prima missione nello spazio – La conversazione con Alexander Gerst a bordo della ISS scrive una nuova pagina della storia aerospaziale

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Progettato e costruito da Airbus per conto dell’Agenzia Spaiale tedesca (DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), il sistema di aiuto agli astronauti CIMON (Crew Interactive Mobile CompanioN) ha superato i suoi primi test nello spazio a pieni voti.
Ha lavorato insieme all'astronauta tedesco dell'ESA, Alexander Gerst nel modulo Columbus della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) per circa 90 minuti.
Gerst è arrivato sulla ISS l'8 giugno 2018. La sua attuale missione Horizons, della durata di sei mesi, comprende una serie di test con CIMON.
Questa sfera di plastica, delle dimensioni una palla medica e del peso di cinque chili, è stata creata utilizzando la stampa 3D ed è il primo assistente per gli astronauti dotato di intelligenza artificiale.
Si tratta di una tecnologia sperimentale che studia l'interazione uomo-macchina nello spazio.
 
Il 15 novembre 2018, alle 11:40 CET, il team tedesco-svizzero incaricato della missione CIMON, aspettava con il fiato sospeso presso il centro di controllo BIOTESC dell’Università di Lucerna, in Svizzera.
Dopo due anni e mezzo di intensa preparazione e innumerevoli ore di addestramento, il silenzio era ora assoluto e si respirava un’atmosfera di intensa concentrazione e gioiosa attesa.
Dopo il caricamento del software sulla ISS e un aggiornamento software per CIMON stesso, un controllo audio e un test della telecamera di navigazione, Alexander Gerst si è finalmente trovato faccia a faccia con il suo nuovo coinquilino artificiale, attivandolo per la prima volta.
Il primo «incontro» tra l'astronauta tedesco dell'ESA e il suo assistente robotico, il primo al mondo, è durato 90 minuti.
 
È stata poi testata la navigazione autonoma di CIMON, a cui sono stati fatti eseguire diversi giri e movimenti in ogni direzione.
Il robot è stato in grado di riconoscere il volto di Gerst e di stabilire un «contatto visivo».
A dimostrazione delle sue capacità di assistenza, CIMON ha mostrato sul suo «viso», uno schermo situato al centro della sfera, prima le istruzioni per un esperimento scolastico di scienze sulla cristallizzazione, e poi un video del cubo di Rubik, dopodiché ha suonato un brano musicale.
Ha quindi testato i suoi sensori a ultrasuoni, che hanno una funzione simile ai sensori di parcheggio di un'auto, ha scattato una foto e girato un video di Gerst usando le sue telecamere integrate.
Una volta completati tutti i compiti, Gerst ha riaccompagnato il suo assistente personale nel modulo Columbus.
 

 
«CIMON rappresenta la realizzazione di una visione di Airbus. Rappresenta un enorme passo in avanti per il volo spaziale umano, ottenuto grazie alla collaborazione con i nostri partner, – ha dichiarato Till Eisenberg, Project Manager di CIMON di Airbus. – Con CIMON abbiamo gettato le basi per lo sviluppo di sistemi di assistenza sociale progettati per essere utilizzati in condizioni estreme.»
«È una sensazione straordinaria e una gioia incredibile poter constatare che CIMON è in grado di vedere, ascoltare, capire e parlare, – ha affermato il dott. Christian Karrasch, Project Manager CIMON presso l'Agenzia spaziale DLR. – Questa prima missione nello spazio rappresenta per noi un momento storico per l’esplorazione spaziale e segna l'inizio di quella che si spera sarà una lunga avventura sulla ISS.
«Sono affascinato dalle interazioni con l'intelligenza artificiale. Il sistema CIMON è l'unico nel suo genere ed è stato progettato specificamente per l’utilizzo sulla Stazione Spaziale Internazionale.
«Stiamo entrando in un territorio inesplorato, allargando i confini delle competenze tecnologiche in Germania.»
 
Per la trasmissione dei dati, CIMON utilizza il Wi-Fi della ISS, facendo uso di una rete satellitare in grado di stabilire una connessione Internet con IBM Cloud.
«Matthias Biniok, responsabile del progetto per IBM, ha spiegato i processi che si verificano nel "cervello" di CIMON.
«Quando si pone una domanda a CIMON o ci si rivolge a lui, il sistema di IA Watson converte in primo luogo questo segnale audio in testo, che può essere compreso e interpretato dall’intelligenza artificiale.
«IBM Watson non è solo in grado di comprende il contenuto nel suo contesto, ma può anche comprendere l'intenzione ad esso associata.
«Il risultato è una risposta su misura, che viene convertita in parola e quindi inviata alla ISS, consentendo un dialogo parlato, naturale e dinamico.»
 
«Il collegamento dati con la Terra è stabilito via satellite con la NASA/ESA e con il centro di controllo Columbus della DLR a Oberpfaffenhofen, in Germania, – ha spiegato Bernd Rattenbacher, team leader presso il centro di controllo a terra dell'Università di Lucerna. – Da lì, il segnale viene trasmesso a noi, alla stazione terrestre di BIOTESC a Lucerna, il centro svizzero di supporto operativo per gli operatori di CIMON che è collegato tramite internet a IBM Cloud, a Francoforte.
«Il tempo necessario per trasmettere il segnale via satellite è di 0,4 secondi in ciascuna direzione. Una serie di firewall e tunnel VPN garantiscono la sicurezza dei dati.»
CIMON ha anche una componente scientifica, progettata e seguita dalla dott.ssa Judith-Irina Buchheim e dal professor Alexander Choukèr del dipartimento di anestesiologia dell'Ospedale universitario Ludwig-Maximilian di Monaco.
«In qualità di assistente dell’equipaggio, CIMON potrebbe supportare gli astronauti nei loro numerosi esperimenti e lavori di manutenzione e riparazione, riducendo così la loro esposizione allo stress.»