Учёные из Advanced Concepts Team, которые проводят междисциплинарные исследования для Европейского комического агентства, получили престижную премию «Humie» за использование «эволюционных вычислений» при планировании маршрута космического корабля вокруг основных спутников Юпитера, которые по эффективности превзошли все более ранние разработки.
Исследователи получили золотую медаль Humie и приз за лучший доклад на ежегодной конференции Genetic and Evolutionary Computation Conference, которая проходила с 6 по 11 июля в Амстердаме.
Первое награждение Humies Awards состоялось в 2004 году. Ею отмечают высокие достижения, которые стали возможны благодаря эволюционным формам и алгоритмам вычислений. Применяя дарвинские принципы естественного отбора и выживания к техническим трудностям, возможные пути их решения «порождают» несколько поколений более совершенных предложений и алгоритмов.
«Advanced Concepts Team (ACT) предназначена для контроля, реализации и помощи в проведении исследований в области передовых космических систем, «забегая» на несколько десятилетий вперёд» — объяснил Dario Izzo, научный координатор группы.
«Мы предполагаем, что генетические и эволюционные вычеления в ближайшие годы будут играть всё более важную роль в космической технике и её дизайне, таким образом, мы плавно готовим ESA к такому будущему».
«Мы исследовали новый подход к построению межпланетной траектории спутника вокруг «галилеевых» лун Юпитера. Эта тема стала весьма актуально для космического агентства. особенно в преддверии запуска автоматической межпланетной станции Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE)».
Первооткрывателем спутников Юпитера является Галилео Галилей, который первым в 1610 году заметил в оптический телескоп четыре самых больших из 67 известных на сегодняшний день спутников «царя планет». Ио, Европа, Ганимед и Калипсо очень часто называют «галилеевыми» лунами. У каждого спутника есть свои отличительные особенности. Все они являются достаточно яркими и вращаются по весьма отдалённым от своего гигантского «прародителя» орбитам.
Лучшие инженеры и математики работали над созданием оптимального плана и траектории полёта космического аппарата для исследования спутников Юпитера, чтобы при минимальных затратах ракетного топлива получить как можно больше снимков ландшафта лун, затратив на это минимальное количество времени. Однако реализовать этого из-за мощных радиационных поясов Юпитера чрезвычайно сложно.
Необходимость разрешения этой проблемы была объявлена на прошлогодней конференции Global Trajectory Optimisation Competition, проводимой NASA’s Jet Propulsion Laboratory – ежегодном мероприятии, утверждённом ACT, больше известном как «Тhe America’s Cup of rocket science»
«Тогда победу одержала группа учёных из университетов Турина и Рима. Они представили траекторию полёта, придерживаясь которой космический аппарат смог бы беспрепятственно отобразить некоторые луны Юпитера» — объяснил Dario Izzo.
«Перед нами стояла задача, охватить каждый из 32 «галилеевых» лун. Лучшая из разработанных траекторий предполагала, что всего 13 спутников окажутся вне обзора космического аппарата. Мы же усовершенствовали эти результаты, уменьшив количество «недостижимых» спутников до 8, используя при этом меньше ракетного топлива» — дополнил Dario Izzo.
Эволюционные вычисления были уже применены к другим космическим инструментам (антенна, конструкция микроструктуры радиатора) и даже протестированы на поведении роботов.
«Для проведения эволюционных вычислений, проблема должна быть рассмотрена как система и разбита на составляющие части» — подвёл итог Dario Izzo. «Как только это будет реализовано, эволюционный процесс может протекать без активного вмешательства человека».
В команду победителей, возглавляемую Dario Izzo, вошли Marcus Märtens и Aurelie Heritier с АСТ, а также учёный Chit Hong Yam из Hong Kong University of Science and Technology, Luís F. Simões из Vrije Universiteit Amsterdam и Guido de Croon из TU Delft.
