今天早上，Artemis 1 飞行任务原计划发射前往月球，但由于发动机问题遭遇了挫折，已被推迟。如果巨大的太空发射系统能够成功发射升空，那么这次无人测试任务将推动 NASA 的 Artemis 计划向前发展，该计划的最终目标是让宇航员重返月球。SLS 之上的测试飞船猎户座将不会搭载任何人，但洛克希德·马丁公司、思科公司和亚马逊这三家公司联手组装了一个技术包，可以为 NASA 提供更多关于飞船内部情况的信息。
名为“Callisto”的这项合作已经进行了四年。它于今年早些时候向公众公布。这项演示将测试 Alexa 是否可以用于控制某些航天器功能，如灯光，或免提获取遥测数据，以及 Webex 是否可以用于建立安全稳定的视频会议连接等等。
以下是这些公司如何让他们的《星际迷航》风格的技术为太空做好准备的。
太空中的 Beta 测试
对于思科和 Alexa 团队来说，自从 2018 年 9 月洛克希德·马丁公司向他们提出这个想法以来，他们制定了计划，并于 2019 年正式启动了工作。从那时起，两个团队都提出了设计方案，解决了硬件和软件的难题，并进行了最后的润色。
Alexa 的首席语音用户体验设计师 Justin Nikolaus 表示：“当我和洛克希德·马丁公司合作时，我发现他们处理这个项目的方式非常以客户为中心。”“宇航员在太空的时间非常宝贵，行程安排得非常详细，他们希望让他们尽可能高效。他们正在寻找不同的方式让宇航员能够与飞船互动。语音就是其中一种方式。”
从一开始，目标就是让最终用户——宇航员——的生活更轻松、更安全、更愉快。Nikolaus 将目前的尝试称为“某种意义上的 Beta 测试”。
但将地球技术应用于太空的旅程充满了许多独特的挑战。
Alexa 的应用科学经理 Clement Chung 表示：“在每一个重要的里程碑，我们都增加了更多的硬件。我懂建模，我懂机器学习，但对我来说，太空是一个全新的领域。”“我们可以进行规划和猜测它会是什么样子，但随着我们拿到不同的硬件以及飞船开始进行测试，很多我们的假设都失效了。”
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太空舱内的声学环境、飞船的封闭环境，以及宇航员想要对 Alexa 说什么或如何与 Alexa 互动，都是他们最初设计时必须考虑的因素。此外，团队还必须将 Alexa 和亚马逊云与 NASA 的深空网络 (DSN) 集成，并添加本地处理能力以减少延迟。
起初，团队着手调整 Alexa 的功能，并针对不同环境中的不同受众进行了优化。
利用洛克希德·马丁公司提供的太空声音，并考虑到飞船上使用的材料，他们重新训练了模型，因为信噪比不同。为此，思科将利用其背景降噪软件来应对这一挑战。
此外，语音助手 Alexa 还必须学习大量新知识。Nikolaus 说：“仅仅从内容角度来说，我采访了前宇航员和飞行管制员，以了解宇航员想问什么以及如何提供这些信息。”例如，Alexa 可以访问猎户座上的 100,000 个遥测端点，从它收集的任务科学数据，到飞船不同部分的温度和功能，再到它在飞行中的位置和航向。
Nikolaus 说：“我不得不将这些技术数据转化为 Alexa 可以轻松理解的句子，以便说给机组人员听。”“这个环境和这个特定用户有很多我们必须学习、研究并为即将发生的飞行做出适当调整的细微差别。”
云之上，以及云之外
此外，团队还必须解决更宏大的基础设施问题。该设备必须坚固耐用，因为维修团队无法轻易对其进行更新。Alexa 语音服务首席解决方案架构师 Philippe Lantin 说：“当你进入太空时，你需要考虑辐射、冲击、振动、温度控制以及其中的组件。”“你真的不能使用电池，举个例子。我认为这是一次很棒的学习经历，让我们以一种可能更具弹性的方式设计东西。”
设备建造完成后，他们必须弄清楚如何最好地将 Alexa 的功能分配给云和机载计算机。“我们必须弄清楚如何将地面上 VIP 的声音传输到飞船上。所以我们不得不从头开始创建这项技术，”Lantin 说。该项目的一个重点是创建一个独立的 Alexa 版本，不依赖于云。“这个项目允许使用的带宽非常有限。从你说话到听到回应的总时间可能长达 13 秒。”
调整带宽可用性和延迟也是思科努力克服的一个问题。除了视频会议，思科还在飞船周围设置了摄像头作为他们的眼睛。思科产品管理副总裁 Jono Luk 说：“目前我们正在传输兆比特的视频，但在深空探索中，我们依赖 NASA 的深空网络，这根本不现实。”
亚马逊工程师认为，使用基于云服务的 Alexa（它会连接到亚马逊服务器来给你回应）在太空中并不可行。因此，他们扩展了一个名为“本地语音控制”的功能，该功能在某些 Echo 系列设备中用于执行获取时间、日期和智能家居命令（如开关灯、改变灯的颜色）等任务。
虽然地面上的人们习惯于让 Alexa 打开灯，但在太空中的 Alexa 将执行类似的操作：它能够控制猎户座上的连接设备。有一组灯光是 Alexa 可以控制的，而 Webex 摄像头将用于确认 Alexa 是否正在打开和关闭灯。
但 Alexa 并非总是在太空中独自存在。团队正在测试的最后一个问题是，Alexa 是否可以发送某些请求到地球上的安全云进行处理。例如，如果宇航员想询问体育比分或了解地球上发生的任何事情。Nikolaus 说：“有些事情是你无法提前知道的。”
如果无人任务中的科技演示顺利进行，两家公司都可以想象未来的应用，这项技术可以帮助载人飞船上的宇航员，即使只是从小事做起，比如设置定时器、日程和提醒。
思科已经在测试一些功能，例如在图片上添加注释，以便地面人员指示宇航员如何在太空中进行实验。Luk 更雄心勃勃地设想，他们可以在未来的测试中整合更具沉浸感的体验，例如增强现实或全息功能。
