Los gemelos digitales, un instrumento cada vez más útil para la ciencia y la defensa

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El concepto de gemelos digitales, modelos de alta fidelidad para supervisar operaciones y solucionar problemas, se ha vuelto esencial en la ciencia y la defensa. Ejemplos destacados incluyen el telescopio espacial James Webb y diversos proyectos militares.

En enero de 2022, el telescopio espacial James Webb de la NASA (JWST) culminó su viaje de 1,61 millones de kilómetros desde la Tierra, pero desplegarse para las observaciones fue solo una parte del desafío. La nave debía realizar una coreografía complicada, susceptible a 344 fallos según sus ingenieros. Un parasol del tamaño de una pista de tenis y un espejo secundario debían desplegarse con precisión, y el espejo principal debía ensamblarse perfectamente para funcionar.

“Fue un momento aterrador”, dice Karen Casey de Raytheon, la empresa que construyó el software de control del JWST. Durante varios días, los ingenieros monitorearon el telescopio a través de un gemelo digital, un modelo informático actualizado en tiempo real con datos enviados desde el JWST. Esto les permitió observar el desarrollo sin margen de error.

El concepto de gemelos digitales no es nuevo para Raytheon, usado también en defensa e inteligencia. Sin embargo, el JWST era más complicado, y los avances beneficiaron proyectos militares. Dan Isaacs del Digital Twin Consortium señala que en el espacio convergen tecnologías de defensa y no defensa, con gemelos digitales en el centro.

El gemelo digital del JWST, que registra 800 millones de puntos de datos diarios, permite supervisar y predecir efectos de cambios como actualizaciones de software. Los ingenieros usan una copia offline para pruebas y formación de operadores.

El gemelo digital del JWST no es el primero en la ciencia espacial. La NASA utilizó un gemelo digital del rover Curiosity para resolver problemas de calor, y el CERN usa gemelos digitales para el desarrollo de detectores y tareas de supervisión. La Agencia Espacial Europea planea crear un gemelo digital de la Tierra con datos de observación.

En el Gran Telescopio Canarias, un gemelo digital construido hace dos años, ayuda a manejar el telescopio y predecir su comportamiento con IA. Romano Corradi, director del observatorio, destaca la creciente adopción de gemelos digitales en la industria y la ciencia.

En defensa, la Fuerza Espacial de EE. UU. usa gemelos digitales para planificar experimentos y prepararse ante incidentes. Las Fuerzas Aéreas desarrollaron un “perfil de fatiga” para aviones retirados, ayudando a identificar piezas a sustituir y diseñar aviones mejorados.

Raytheon aplica herramientas y procesos del JWST en proyectos de defensa, beneficiando a radares, misiles y aviones. Así, el gemelo digital del JWST tendrá gemelos propios en otras áreas.

Noticia elaborada a partir del artículo original publicado en MIT Technology Review.

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