Космічний корабель «Оріон» успішно виконує свою місію, витримуючи значні випробування різних систем капсул і службових модулів. Всередині Orion, на додаток до безлічі експериментів і демонстрацій технологій, команди з Lockheed Martin, Amazon і Cisco були зайняті роботою над демонстрацією Callisto.
Callisto — поєднання програмного забезпечення для відеоконференцій Alexa та WebEx — має на меті забезпечити присутність віртуальних помічників і надійні відеоконференції під час майбутніх польотів людини в глибокий космос.
В інтерв’ю NASASpaceflight Роб Чемберс, директор зі стратегії та розвитку бізнесу комерційного та цивільного простору, Lockheed Martin, сказав: «З точки зору людського стану, я перебуваю на іншому боці Місяця, я фізично віддалений, я психологічно віддалений. Моя пропускна здатність обмежена. У мене є затримки в часі, які тільки збільшаться, коли я полечу на Марс. Як нам покращити обізнаність та інтерактивність, зробити людей ефективнішими, припинити витрачати клітини мозку на легкі речі, які можуть робити комп’ютери?»
На Землі одна з відповідей на ці запитання — це віртуальні помічники, вбудовані в наші розумні технології. А як щодо інтеграції цього з Orion і майбутніми місіями дослідження глибокого космосу?
Технологія Alexa, яка демонструється у Callisto, не може взаємодіяти з будь-якими критичними системами космічного корабля, такими як життєзабезпечення чи рух. «Alexa не може перервати місію чи запустити двигун», — зазначив Чемберс. «І це справедливо».
Те, на що Alexa перевірятиметься на Artemis I, відноситься до категорій керування світлом всередині капсули Orion (відповідає на голосові команди), правильного доступу до деталей космічного корабля, щоб надати точну інформацію на запит, і служить частиною пристрою віртуальної присутності.
Загалом існує більше тисячі створених висловлювань, створених командами, щоб навчити Alexa розуміти, де шукати інформацію в Orion для локальних інформаційних запитів. Більшою частиною цього є те, що Alexa повинна мати можливість зрозуміти, що різні фрази можуть використовуватися для запиту однієї інформації.
Наприклад, «Яка у мене швидкість?» і «Як швидко я йду?» це два різні способи запиту тих самих даних. Але коли астронавт на Оріоні задає будь-яке з цих питань, він насправді запитує: «Як швидко рухається Оріон?» Alexa повинна вміти розпізнавати значення запитання, а потім знати, до якого з телеметричних потоків Orion отримати доступ, щоб знайти потрібний вміст.
Все це легше сказати, ніж зробити, особливо в космічному кораблі, який не є найкращим акустичним середовищем для такого віртуального помічника, як Alexa.
Цей елемент перевіряється щодня за допомогою кількох різних людей, які спілкуються вербально з Alexa в Оріоні з центру управління місією під час періодів з’єднання через Deep Space Network (DSN) і коли пропускна здатність місії дозволяє.
Частково це також включатиме переконання, що Alexa може правильно чути в акустично неідеальній капсулі Orion і може правильно реагувати на різні голосові моделі та акценти.
Іншим елементом розгляду є те, що станеться, якщо запитувану інформацію можна зібрати лише шляхом підключення до Інтернету через DSN. А що, якщо Оріон у цей час знаходиться поза зоною прямої видимості зв’язку з DSN?
Ще одна тестова область Callisto включає те, що Alexa скаже під час періодів припинення зв’язку між Оріоном і Землею, включно з наданням часу, коли завершиться відключення й можна буде відповісти на запит. Здатність Alexa взаємодіяти з Інтернетом з місячної орбіти також перевіряється, як і час затримки, враховуючи кілька секунд, які потрібні сигналам, щоб подолати відстань між Землею та Оріоном. «Якби ми були на іншому боці Місяця, це займе кілька секунд в обидві сторони. Це нічого страшного. Але потім у вас є перемикання, у вас є всі інтерфейси та передачі обслуговування в системах», – зазначив Чемберс.
«Отже, якщо я ставлю запитання, воно має повернутися на Землю для обробки, отримати інформацію з хмари, надіслати її назад до Alexa, а потім попросити Alexa сформулювати результати.».
Це відставання регулюється законами фізики, але розуміння реакції людей-користувачів на це зараз може допомогти навчити астронавтів для майбутніх місій.
Реакція поведінки людини на цю затримку також дає розробникам користувальницького інтерфейсу цінну інформацію про те, які додаткові дії віртуальний помічник може виконувати, наприклад, відтворювати музику або подавати звукові сигнали під час обробки інформації під час затримки, щоб дозволити людині, яка ним користується, зрозуміти, що віртуальний помічник робить.
Але ще одним важливим елементом демонстрації Callisto з Alexa є відеоконференція. І щоб зробити це з доступною смугою пропускання, Cisco знадобилося «передове стиснення зображень» для системи WebEx. «У певному сенсі ми намагаємося створити сучасні відеоконференції на швидкості комутованого з’єднання. Це не так вже й повільно, але [ми] говоримо про десятки або сотні кілобайтів», — сказав Чемберс.
Для цього тесту сама Alexa має функціонувати як віртуальний член екіпажу за допомогою вхідних даних від управління польотом, які є окремими від порівняно простих тестів «поговорити з Alexa». Саме тут вступає в дію стандартний стандартний iPad із системою Mission Control, яка може тестувати відеоканали, стиснення зображення, пориви, затримку часу та точність пріоритету відео над голосом, імітуючи віртуального члена екіпажу через Alexa та iPad.
Випробування відеоконференцій розраховані на дві години в ті дні, коли команда має доступ до 70-метрових антен Deep Space Network. Ці тарілки забезпечують максимально можливу пропускну здатність для тестів, тоді як Оріон летить на найдальшій відстані від Землі, яку коли-небудь долав людський космічний корабель.
Ще одне важливе випробування для Callisto також пов’язане з відеоконференціями та стисненням бітрейту у формі інтерактивних дошок між екіпажем Orion і контролерами в Х’юстоні.
«Припустімо, [ви знаходитесь в Оріоні і] ви завантажуєте зображення Місяця для місця посадки», — розповів Чемберс. «Ви піднімаєте картинку. Світловим пером [екіпаж] обводить місце, де вони збираються приземлитися. Тут, на Землі, ви ніби стираєте це, а потім позначаєте та збільшуєте».
«Отже, це можливість інтерактивної дошки. Тепер у нього є така затримка часу; ми не можемо виправити фізику. Але з точки зору взаємодії та співпраці та розмов про «слідування цією конкретною траєкторією», зображення варте тисячі слів».
Чемберс продовжив: «Тож ми можемо перевірити це та підтвердити відсутність збоїв, що все працює гладко. Все це тестується через цифрову мережу. Вся хитрість в алгоритмах і протоколах».
Загалом, демонстрація Callisto має на меті довести та зібрати дані про те, як загальні форми зв’язку можна використовувати в дослідженні космосу, не лише для того, щоб дозволити ті самі зручності як на Землі, а ще поширювати на космос, для життєво важливих критичних комунікацій.
Крім того, демонстраційний елемент відеоконференцій також може бути застосований на Землі, де уряд, засоби масової інформації та оборонні операції можуть отримати вигоду від стисненої швидкості передачі даних, зберігаючи при цьому якість зображення.
