LeopardISS z Polski podbija kosmos. AI na orbicie może zmienić przyszłość sterowania łazikami i rolnictwa

Polski komputer LeopardISS wykorzystywał sztuczną inteligencję na orbicie, przetwarzając dane bezpośrednio na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Dzięki temu ograniczał przesyłanie informacji na Ziemię i przyspieszał reakcję na sytuacje kryzysowe. Testowane technologie będą mogły znaleźć zastosowanie m.in. w misjach kosmicznych oraz rolnictwie precyzyjnym.

Czym jest LeopardISS i dlaczego jest wyjątkowy?

.LeopardISS to niewielka, zwarta kostka. Nie posiada ekranu ani klawiatury – w satelicie podłącza się ją bezpośrednio do sensorów, na przykład kamer hiperspektralnych, za pomocą odpowiednich interfejsów. Radzi sobie w standardach odpornych na warunki kosmiczne.

Urządzenie od podstaw zostało zaprojektowane i wykonane w KP Labs – centrum badawczo-rozwojowym w Gliwicach. – Architektura komputera, jego konstrukcja termomechaniczna oraz oprogramowanie zarządzające to nasze autorskie rozwiązania – wyjaśniła Julia Marushchak z KP Labs.

Eksperymenty na ISS: autonomiczna nawigacja i mapowanie 3D

.W czasie misji na urządzeniu przeprowadzono dwa eksperymenty. Pierwszy, zrealizowany wspólnie z Politechniką Poznańską, dotyczył testowania algorytmów do trójwymiarowego mapowania terenu. To technologia, która pozwala np. łazikom skanować otoczenie i autonomicznie identyfikować przeszkody bez konieczności stałego kontaktu z Ziemią.

Dr Marek Kraft z Politechniki Poznańskiej, który przeprowadzał to doświadczenie, podkreślił, że eksperyment potwierdził możliwość zdalnego uruchomienia algorytmów autonomicznej nawigacji. – To technologie podobne do tych stosowanych w samochodach autonomicznych, ale dostosowane do specyficznych ograniczeń sprzętu kosmicznego – wskazał.

Badacz wspomina, że korzystanie ze sprzętu, który podróżuje na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, to „surrealistyczne doświadczenie”. – Z punktu widzenia programisty sterowanie tym komputerem przypominało pracę ze zdalnym serwerem w serwerowni. Jednak świadomość, że ten „serwer” lata nad naszymi głowami z prędkością tysięcy kilometrów na godzinę, robi wrażenie – dodał.

Drugi eksperyment, prowadzony z firmą QZ Solutions, skupiał się na wykorzystaniu sztucznej inteligencji do identyfikacji na obrazach satelitarnych parametrów gleby na potrzeby rolnictwa. Detekcja gleby i analiza jej składu mają istotne znaczenie dla rolnictwa precyzyjnego, które wykorzystuje dane do oceny jakości, uwilgotnienia i zawartości składników odżywczych w celu optymalizacji produkcji przy minimalnym wpływie na środowisko.

Dlaczego przetwarzanie danych w kosmosie ma kluczowe znaczenie?

.Julia Marushchak wyjaśniła, że przetwarzanie danych bezpośrednio na orbicie jest o tyle ważnym zadaniem, że nowoczesne sensory generują ogromne ilości danych – jedno zdjęcie może ważyć wiele gigabajtów. Przesłanie takiej paczki danych na Ziemię wymaga ogromnej przepustowości łączy, a ta jest ograniczona. Po drugie, w zarządzaniu kryzysowym, np. podczas monitoringu pożarów czy powodzi, liczy się czas. Przetwarzając dane na orbicie, możemy od razu wysłać gotowy wynik do odbiorcy, zamiast przesyłać surowy materiał do obróbki na Ziemi.

Komputer dostaje algorytmy, które odsiewają z zebranego materiału nieistotne dane. Przykładowo AI może zidentyfikować chmury i podjąć decyzję, by nie wysyłać na Ziemię nieużytecznych zdjęć, oszczędzając tym samym pasmo komunikacyjne. Na pokładzie można też poprawiać jakość zdjęć czy dokonywać wstępnej obróbki danych. System jest elastyczny – nawet gdy jednostka jest już w kosmosie, możemy z Ziemi wgrywać do niej nowe algorytmy.

Polska technologia w misjach ESA i przyszłość eksploracji kosmosu

.Julia Marushchak zapewniła, że KP Labs ma już „zakolejkowane” kolejne misje, w tym projekty dla Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Wyraziła nadzieję, że polskie rozwiązania znajdą zastosowanie nie tylko w obserwacji Ziemi, ale także w misjach lunarnych i marsjańskich, gdzie łączność jest bardzo ograniczona i autonomia urządzenia staje się kwestią krytyczną. – Jeszcze raz udowodniliśmy, że polskie technologie są bardzo zaawansowane i odgrywają istotną rolę w rozwoju sektora kosmicznego w Europie i na świecie – podsumowała.

IGNIS to pierwsza polska misja technologiczno-naukowa na Międzynarodową Stację Kosmiczną, która wystartowała 25 czerwca 2025 r. i trwała 20 dni. W jej trakcie projektowy astronauta ESA Sławosz Uznański-Wiśniewski przeprowadził 13 eksperymentów naukowych oraz zrealizował bogaty program edukacyjny dla dzieci i młodzieży.

Ludwika Tomala/PAP/WcN