Desde su origen durante las misiones Apolo de la NASA, los gemelos digitales hoy conducen todo, desde medicina personalizada hasta operaciones autónomas en el espacio, utilizando datos para simular y pronosticar comportamientos futuros en función de lo que ya sabemos.
Gemelos digitales: réplicas virtuales de tiempo real de objetos físicos, sistemas y procesos– Están subiendo a la vanguardia en todas partes, desde el consultorio del médico y el piso de fabricación hasta las entrañas de automóviles, aviones y motores de cohetes.
A medida que el mundo crece en complejidad, Los gemelos digitales pueden ayudarnos a tomar decisiones mejor informadas, reducir el riesgo y ofrecer beneficios para salvar vidas a la humanidadespecialmente cuando se combina con el poder de la computación científica, la inteligencia artificial (IA) y la tecnología de sensores.
La NASA defendió por primera vez el concepto de gemelos digitales después del accidente del Apolo 13. Después de la explosión del tanque de oxígeno y el posterior daño a la nave espacial, la agencia utilizó simuladores y modelos de vehículos no solo para evaluar la causa de la anomalía sino también para desarrollar y probar soluciones en tiempo real para la supervivencia de los astronautas.
Décadas después del Apolo 13, John Vickers, tecnólogo principal y director asociado del Laboratorio de Materiales y Procesos en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, se le atribuyó accesorios el término “gemelos digitales”, en 2010.
Los instrumentos y los sistemas de naves espaciales continúan creciendo en complejidad. El objetivo del gemelo digital no solo es garantizar que estas tecnologías funcionen como se esperaba y para duraciones más largas, sino también para habilitar Monitoreo en tiempo real, mantenimiento predictivo y toma de decisiones adaptativas: tales capacidades son críticas a medida que nos preparamos para regresar a la luna. Puede desempeñar un papel fundamental en el pronóstico de las probabilidades del éxito de la misión.
Varios gemelos digitales ayudaron a probar y monitorear con éxito el telescopio espacial James Webb. El telescopio espacial más avanzado del mundo, que tiene cuatro pisos de alto y la duración de una cancha de tenis, no podía caber en la cámara de vacío térmico de la NASA, lo que lleva a la agencia a construir un gemelo digital.
Un gemelo digital modeló el “núcleo” del telescopio para probar su temperatura del núcleo, ya que un pico de temperatura podría hacer que el telescopio sea “ciego” e incapaz de buscar las galaxias más distantes del universo. A continuación, se desarrolló un gemelo digital basado en video en 3D para permitir a los científicos y socios de la NASA seguir en tiempo real el despliegue del gigante sunsivo del telescopio, una maniobra complicada que tenía 344 formas diferentes de fallar.
Estos modelos virtuales también son Transformando el análisis en la Tierra, proporcionando una imagen integrada de los sistemas de la Tierra, pasado y presente, así como cómo evolucionarán en el futuro. Usando una réplica de la Tierra, la NASA puede detectar y monitorear las inundaciones, los océanos del planeta para el carbono, los incendios forestales y la calidad del aire, por nombrar algunos ejemplos. Wildfire Digital Twin de la NASA utiliza IA y aprendizaje automático para pronosticar posibles rutas de quemaduras, fusionando datos de sensores para producir modelos globales precisos.
Los gemelos digitales tienen una gran promesa de revolucionar la medicina personalizada, desde evitar el tratamiento de enfermedades. En la Tierra, los gemelos digitales ya se utilizan para sugerir ajustes en tiempo real al suministro de insulina para pacientes con diabetes tipo 1 y muestran un gran potencial en el diagnóstico y el tratamiento de afecciones cardíacas.
En el espacio, Los gemelos digitales de astronaut podrían desempeñar un papel fundamental en la predicción y mitiga de problemas de salud durante las misiones. Al integrar los perfiles genómicos, la edad, el género, los datos de vuelo anteriores y el historial médico, estas herramientas podrían permitir el monitoreo de la salud en tiempo real e intervenciones personalizadas, allanando el camino para una exploración de espacio profundo más seguro.
Cómo esto beneficia a la exploración espacial:
Los gemelos digitales podrían proporcionar el camino hacia adelante para que la humanidad realice sus ambiciones en el espacio profundo. Desde el modelado y la simulación hasta el monitoreo en tiempo real, los gemelos digitales prometen mejorar la seguridad y la confiabilidad de las misiones espaciales en la era de la IA y las operaciones autónomas.
Cómo beneficia a la humanidad:
Los gemelos digitales están transformando la vida en la Tierra, lo que facilita la anticipación y abordar problemas complejos. Ahora disfrutamos de una mejor imagen de la Tierra, incluida la predicción de desastres naturales. La tecnología muestra una gran promesa para mejorar cómo diagnosticamos, tratamos y monitoreamos afecciones como enfermedades cardíacas y diabetes, por lo que las personas viven vidas más largas y saludables.
Recursos relacionados:
Presentación de la NASA Powerpoint de la Summit Twin Digital
Acerca de BP:
La división biológica y biológica de la NASA es pionera en el descubrimiento científico y permite la exploración mediante el uso de entornos espaciales para llevar a cabo investigaciones no posibles en la Tierra. Estudiar fenómeno biológico y físico en condiciones extremas permite a los investigadores avanzar el conocimiento científico fundamental requerido para ir más lejos y permanecer más tiempo en el espacio, al tiempo que beneficia la vida en la Tierra.
