Một startup Mỹ đang chuẩn bị đưa một bộ xử lý đồ họa (GPU) của Nvidia lên Mặt Trăng, mở ra khả năng sử dụng các hệ thống AI mạnh hơn để giúp robot tự hành khám phá và xây dựng hạ tầng trên thiên thể này.
Lunar Outpost, công ty có trụ sở tại Colorado (Mỹ) chuyên phát triển robot và phương tiện tự hành cho các sứ mệnh không gian, hôm 23/7 cho biết tàu tự hành Mặt Trăng tiếp theo của họ sẽ được trang bị Jetson, nền tảng máy tính nhỏ gọn do Nvidia phát triển cho robot và các thiết bị AI.
Jetson có thể xử lý dữ liệu trực tiếp từ các cảm biến trên robot, thay vì phải gửi toàn bộ dữ liệu về Trái Đất để chờ phân tích. Nhờ đó, robot có thể nhanh chóng nhận biết môi trường xung quanh và tự đưa ra một số quyết định.
Trong sứ mệnh sắp tới, chip Jetson sẽ hỗ trợ hệ thống lidar là công nghệ sử dụng tia laser để đo khoảng cách và lập bản đồ môi trường. Nếu sứ mệnh diễn ra đúng kế hoạch, đây có thể là GPU đầu tiên hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng.
“Chúng tôi đang thử nghiệm Nvidia Jetson và so sánh nó với nền tảng điện toán bay có bề dày kinh nghiệm hơn trong lĩnh vực không gian để xem ưu, nhược điểm của từng hệ thống. Chúng tôi thực sự muốn đưa những hệ thống mạnh hơn, được hỗ trợ bởi GPU, vào các môi trường khắc nghiệt này,” Justin Cyrus, CEO của Lunar Outpost, nói.
GPU giúp robot tự chủ hơn
Nvidia đang ngày càng mở rộng việc sử dụng GPU ra ngoài các trung tâm dữ liệu và máy tính AI. Trong khi những dòng chip như Blackwell và Vera Rubin chủ yếu được biết đến với khả năng hỗ trợ các hệ thống AI quy mô lớn, Jetson được thiết kế nhỏ gọn và tiết kiệm năng lượng để tích hợp vào robot, phương tiện tự hành và các thiết bị hoạt động ở biên mạng.
Trong trường hợp của Lunar Outpost, Jetson có thể giúp robot xử lý dữ liệu từ camera, lidar và các cảm biến khác ngay trên phương tiện. Điều này đặc biệt quan trọng trên Mặt Trăng, nơi việc gửi dữ liệu về Trái Đất và chờ lệnh điều khiển có thể mất thời gian.
“Cách đây 5 năm, hệ thống tự chủ của chúng tôi chủ yếu dựa trên các quy tắc được lập trình trước. Còn hiện nay, chúng tôi kết hợp cách tiếp cận đó với AI vật lý,” Cyrus nói.
“AI vật lý” ở đây đề cập đến những hệ thống AI có khả năng nhận biết và phản ứng với thế giới thực thông qua các thiết bị như robot. Thay vì chỉ xử lý văn bản hoặc hình ảnh trên máy tính, hệ thống này có thể giúp một phương tiện tự hành nhận biết chướng ngại vật, lập bản đồ địa hình và đưa ra quyết định về cách di chuyển.
Lunar Outpost đang phát triển nhiều loại robot cho các sứ mệnh không gian. Tàu tự hành tiếp theo của công ty sẽ được đưa lên Mặt Trăng trên một tàu đổ bộ do Intuitive Machines, một công ty công nghệ Mỹ tập trung vào các sứ mệnh Mặt Trăng, chế tạo.
Robot được thiết kế để đưa các cảm biến vào những miệng hố và khu vực khó quan sát từ quỹ đạo. Trong sứ mệnh tiếp theo, một tàu tự hành khác của Lunar Outpost sẽ khám phá Reiner Gamma, khu vực trên bề mặt Mặt Trăng có dị thường từ trường khiến các nhà khoa học nhiều năm qua chưa giải thích được.
Các sứ mệnh dự kiến được phóng bằng tên lửa Falcon 9 trước cuối năm nay.
Nvidia cũng gần đây công bố hợp tác với Firefly Aerospace, công ty tư nhân đầu tiên hạ cánh robot an toàn xuống Mặt Trăng. Theo thỏa thuận, nền tảng Jetson sẽ được sử dụng trên một vệ tinh quay quanh Mặt Trăng để xử lý hình ảnh.
Vệ tinh này sẽ thu thập dữ liệu phục vụ các nhà khoa học lập bản đồ Mặt Trăng, đồng thời theo dõi số lượng robot ngày càng tăng trên bề mặt thiên thể.
Thách thức lớn là sống sót qua đêm Mặt Trăng
Đưa GPU lên Mặt Trăng là một chuyện, khiến nó hoạt động ổn định ở đó lại là chuyện khác.
Không giống các vệ tinh hoạt động ở quỹ đạo gần Trái Đất, robot trên Mặt Trăng phải đối mặt trực tiếp với bức xạ vũ trụ và những biến động nhiệt độ cực đoan. Đặc biệt, một đêm trên Mặt Trăng kéo dài khoảng hai tuần Trái Đất. Trong thời gian đó, nhiệt độ có thể giảm xuống rất thấp và các thiết bị phải duy trì hoạt động với nguồn năng lượng hạn chế.
“Hệ thống phải tồn tại được trong đêm Mặt Trăng, đồng thời phải hoạt động với mức tiêu thụ năng lượng cực thấp,” Cyrus nói.
Nếu có thể vận hành chip trong môi trường khắc nghiệt này, các kỹ sư Lunar Outpost hy vọng những phương tiện của họ sẽ có khả năng xử lý nhanh hơn thông tin về môi trường xung quanh và đưa ra quyết định hiệu quả hơn.
NASA đang có tham vọng đưa con người trở lại Mặt Trăng và duy trì sự hiện diện lâu dài tại đây, có thể sớm nhất vào năm 2028. Tuy nhiên, trước khi con người có thể xây dựng các căn cứ hoặc hạ tầng lâu dài, robot có thể phải đi trước để khảo sát địa hình, tìm kiếm tài nguyên và thực hiện những công việc nặng nhọc.
“Điều chúng tôi đang nghiên cứu tại Lunar Outpost là làm thế nào để chuyển từ khám phá sang duy trì sự hiện diện lâu dài, làm thế nào để thực sự xây dựng một tiền đồn trên Mặt Trăng,” Cyrus nói.
Theo ông, sự kết hợp giữa các mô hình AI truyền thống và AI vật lý có thể giúp xây dựng một “lực lượng lao động robot” đủ khả năng hỗ trợ sự hiện diện lâu dài của con người trong không gian.
Trong vài năm tới, Lunar Outpost dự kiến phóng một số xe tự hành tự chủ cỡ nhỏ lên Mặt Trăng, cùng một phương tiện lớn hơn có tên Pegasus, được thiết kế để chở các phi hành gia.
Pegasus đang chờ tên lửa do Blue Origin, công ty vũ trụ của Jeff Bezos, đưa lên Mặt Trăng. Tuy nhiên, tên lửa này gặp sự cố trong mùa hè năm nay và chưa rõ khi nào có thể trở lại hoạt động.
“Có vẻ như họ đang đạt được tiến triển khá tốt tại bệ phóng,” Cyrus nói. “Tôi không thể trả lời về lịch trình của Blue Origin hay NASA liên quan đến việc khôi phục bệ phóng, nhưng theo mọi thông tin chúng tôi nhận được, chúng tôi vẫn đang cùng hướng tới mốc thời gian năm 2028.”
Nếu những kế hoạch này thành công, các GPU nhỏ gọn của Nvidia có thể trở thành một phần trong lớp hạ tầng công nghệ mới trên Mặt Trăng, nơi robot tự hành không chỉ khám phá địa hình mà còn có thể giúp xây dựng những cơ sở đầu tiên cho sự hiện diện lâu dài của con người.
Và để biến những viễn cảnh về các trung tâm dữ liệu trong không gian hay đội robot làm việc trên Mặt Trăng thành hiện thực, trước hết các công ty vẫn cần một thứ rất cơ bản: một tên lửa lớn hơn.
Xe tự hành MAPP của Lunar Outpost được kiểm tra trong một cơ sở thử nghiệm trên Trái Đất trước khi thực hiện các sứ mệnh khám phá Mặt Trăng. Ảnh: Lunar Outpost
