I gemelli digitali stanno guadagnando terreno nei programmi satellitari militari

Apr 12, 2023

WASHINGTON – Per anni i gemelli digitali sono stati pubblicizzati come la prossima grande novità nel settore spaziale. Sebbene la tecnologia sia ancora in evoluzione, le aziende di questo settore vedono una crescente domanda di strumenti di ingegneria digitale per progettare reti satellitari complesse.

"Siamo finalmente a questo punto di transizione, dall'essere una parola d'ordine e sperimentare molto cinismo, a qualcosa di cui le persone vedono un reale bisogno", ha affermato Robbie Robertson, co-fondatore e CEO di Sedaro, una startup che sviluppa ingegneria digitale software focalizzato sui sistemi spaziali.

La società, con sede ad Arlington, in Virginia, è stata fondata nel 2016. Ha vinto quasi 3 milioni di dollari in premi per la ricerca sulle piccole imprese dal Dipartimento della Difesa e dalla NASA, e ha anche raccolto capitali di rischio.

La scala e la complessità delle costellazioni satellitari rendono i gemelli digitali una necessità, ha affermato Robertson. Il problema, soprattutto per i programmi militari, è che sono stati venduti strumenti di progettazione digitale legacy rinominati gemelli digitali, ha affermato.

Nella pianificazione e progettazione di grandi costellazioni satellitari, "quando si collega il virtuale e il fisico, è possibile gestire la complessità nella misura in cui gli esseri umani non riescono a gestirla", ha affermato.

I gemelli digitali stanno guadagnando terreno nei programmi satellitari militari mentre il Dipartimento della Difesa pianifica la prossima generazione di sistemi spaziali, ha affermato Robertson.

Il software di Sedaro, ha detto, è utilizzato dall'organizzazione dei requisiti del Pentagono che supervisiona le principali acquisizioni di sistemi. Un gemello digitale di una rete satellitare di tracciamento missilistico, ad esempio, aiuta i decisori a modificare i requisiti prima di acquisire i satelliti.

La Space Force sta utilizzando un gemello digitale per pianificare un esperimento chiamato Tetra 5, per rifornire di carburante i satelliti in orbita. "Questo è un esempio di un programma che richiede la fornitura di un gemello digitale insieme al sistema fisico", ha affermato Robertson.

Piattaforma AI per l'ingegneria digitale

I programmi spaziali militari sono anche i clienti target di una startup di ingegneria digitale chiamata Istari, sostenuta dall’ex CEO di Google Eric Schmidt e gestita dall’ex funzionario degli appalti del Pentagono Will Roper.

Roper, fondatore e amministratore delegato di Istari, ha affermato che lo sviluppo di aerei militari, satelliti e altri sistemi potrebbe essere reso più rapido ed economico se le piattaforme potessero essere progettate, testate e persino certificate attraverso la modellazione e la simulazione.

Ciò non è possibile oggi, ha affermato, poiché i programmi di approvvigionamento militare si basano su un miscuglio di modelli e simulazioni di diversi appaltatori che non interagiscono in un ambiente digitale integrato.

La piattaforma AI di Istari fungerebbe da sistema operativo comune per modelli e simulazioni. L'idea è quella di consentire a qualsiasi modello di essere plug and play indipendentemente da chi lo possiede.

La Space Force potrebbe davvero trarre vantaggio da questa tecnologia, ha affermato Roper. Un operatore satellitare, ad esempio, si addestrerebbe sullo stesso modello su cui l'ingegnere sta progettando. Si tratterebbe di un vero e proprio thread digitale, che consentirebbe agli ingegneri di aggiornare e migliorare costantemente i propri progetti con i dati in tempo reale degli utenti.

Un "vero" gemello digitale

Robertson afferma che i clienti spesso sono sopraffatti dalle parole d’ordine del marketing e dalle molteplici definizioni di gemello digitale. Il modo in cui lo spiega è "una rappresentazione virtuale ad alta fedeltà del sistema fisico che esiste durante tutto il suo ciclo di vita, fino al punto in cui il comportamento del sistema orbitante e del suo gemello sono perfettamente sincronizzati".

Sedaro in aprile ha lanciato una versione aggiornata del suo strumento di ingegneria digitale basato su cloud che spera possa convincere gli scettici che la tecnologia non è solo un'altra tendenza sovrastimata.

"Molte persone sono rimaste deluse dal punto in cui siamo con l'ingegneria digitale per i sistemi spaziali", ha affermato. Ciò è comprensibile, "dal momento che non abbiamo utilizzato software per consentire un notevole miglioramento nella complessità e nella qualità delle tecnologie hardware".

Per anni i programmi satellitari del Dipartimento della Difesa si sono affidati a una combinazione disordinata di prodotti software interni e commerciali vecchi di decenni per progettare i propri gemelli digitali. Queste tecnologie legacy, ha affermato Robertson, non possono essere adattate alle grandi costellazioni di satelliti che l’esercito sta pianificando per il futuro, come l’architettura in orbita terrestre bassa dell’Agenzia per lo sviluppo spaziale.