AI predice le prestazioni dei propulsori ionici Hall: precisione sotto il 10% di errore

L’AI rivoluziona i propulsori Hall, migliorando la previsione delle loro prestazioni con un margine di errore inferiore al 10%.

I propulsori Hall sono tra le soluzioni più avanzate per la propulsione spaziale. Funzionano grazie a una tecnologia basata sul plasma, un gas portato a temperature così alte da trasformarsi in una miscela di particelle cariche, cioè ioni ed elettroni. Questi motori sono un pilastro per missioni spaziali cruciali, come la costellazione Starlink di SpaceX o la sonda Psyche della NASA, diretta verso un asteroide metallico.

Ma il plasma non serve solo per far viaggiare satelliti e sonde. Viene usato anche in settori più “terrestri”, come la produzione di semiconduttori, la realizzazione di schermi o perfino nei dispositivi per sterilizzare strumenti medici. Una tecnologia versatile, insomma.

Quello che rende i propulsori Hall così interessanti è la loro efficienza: riescono a fornire un’accelerazione notevole con un consumo di carburante minimo. Sono la scelta ideale per operazioni come il controllo delle costellazioni satellitari, la rimozione di detriti spaziali o le missioni di esplorazione profonda nel Sistema Solare. Con la corsa allo spazio che si fa sempre più intensa, c’è un bisogno crescente di motori sempre più performanti, adattabili a ogni tipo di missione.

C’è solo un problema: capire esattamente come funzionerà un propulsore Hall prima ancora di costruirlo non è semplice. I modelli di previsione tradizionali spesso faticano a gestire la complessità del plasma o funzionano solo in determinate condizioni, con risultati non sempre affidabili.

L’intelligenza artificiale cambia le regole del gioco

Un team di ricerca del KAIST Electric Propulsion Laboratory, guidato dal professor Wonho Choe, ha sviluppato un nuovo sistema basato sull’intelligenza artificiale per prevedere con maggiore precisione le prestazioni dei propulsori Hall. Hanno utilizzato un modello di rete neurale addestrato su ben 18.000 set di dati ottenuti grazie a un avanzato software di simulazione. Il risultato? Una precisione mai vista prima, con un margine di errore medio inferiore al 10%.

Questa innovazione non solo rende le previsioni più affidabili, ma permette anche di sviluppare nuovi motori molto più velocemente, risparmiando tempo e riducendo i costi. E ora arriva il vero test: il sistema AI verrà messo alla prova nello spazio con il KAIST-Hall Effect Rocket Orbiter (K-HERO), un CubeSat dotato di un propulsore progettato proprio con questa tecnologia. Il lancio è previsto per novembre, durante il quarto volo del razzo coreano Nuri (KSLV-2). Se tutto andrà come previsto, potremmo essere di fronte a una rivoluzione nel modo in cui vengono progettati i motori per l’esplorazione spaziale.

Risvolti futuri

Un aspetto fondamentale di questa nuova tecnica è la possibilità di ridurre la dipendenza dai test sperimentali, che spesso richiedono strutture costose e lunghi tempi di verifica. Con la simulazione AI, gli ingegneri possono ottenere risultati affidabili in tempi molto più rapidi, accelerando lo sviluppo di nuovi sistemi di propulsione senza compromettere la qualità delle prestazioni.

Inoltre, se l’esperimento in orbita darà i risultati sperati, la tecnologia potrebbe essere adottata su scala più ampia, influenzando non solo le missioni spaziali governative, ma anche quelle commerciali. Con aziende private che investono sempre di più nel settore, l’uso dell’AI per la progettazione e l’ottimizzazione dei motori spaziali potrebbe diventare uno standard nel prossimo futuro.