Все по-близо: Как изкуственият интелект помага на НАСА да изучава Марс

В началото на 60-те години на миналия век НАСА направи първите неуспешни опити да лети около Червената планета.

Десетилетията по-късно сме свидетели на много по-напреднали технологии и космическите експедиции вече включват роувъри и орбитални космически кораби, управлявани от изкуствен интелект.

Американската история на изследването на Марс започва на 5 ноември 1964 г. с изстрелването на космическия кораб Mariner 3 и планираното му прелитане край Червената планета.

На 28 ноември за първи път в историята Mariner 4 обиколи планетата и предостави на учените снимки отблизо на марсианската повърхност, определи повърхностното налягане и температурата на Марс.

Оттогава броят на мисиите до Марс, както и съпътстващите технологии и открития, са се увеличили експоненциално.

От април 2001 г. орбиталният апарат Mars Odyssey е извършил повече от 100 000 обиколки на планетата. Той е съставил пълна карта на химическите елементи, които изграждат повърхността на Марс, изучавал е мъглата и сланата и в продължение на 24 години провежда картографски изследвания.

От 2005 г. Mars Reconnaissance Orbiter изследва повърхността и сухите речни корита на Марс в търсене на вода.

От 2011 г. марсоходът Curiosity изучава условията на живот за микроорганизми на Червената планета. Той дори намери доказателства, че планетата е имала подходящи условия за микроскопични форми на живот в миналото и сега продължава да изучава скалите.

От 2013 г. мисията Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) изучава горните слоеве на атмосферата.

През февруари 2021 г. марсоходът Mars 2020 Perseverance започна да изследва Червената планета. Той събира скални и почвени проби за по-нататъшно доставяне на Земята. Роувърът също така пренесе безпилотен роботизиран хеликоптер, Ingenuity, до планетата, за да осигури въздушна подкрепа за мисията.

Първият блок от задачи на изкуствения интелект в изследването на Марс е свързан с управлението на оборудването.

Той ръководи автономната навигация на марсоходите Curiosity и Perseverance. Устройствата обикалят независимо едно от друго планетата, събират данни и изучават скалите.

AI решава къде да отидат, какви проби да съберат и поставя цели за по-нататъшен лабораторен анализ на пробите, събрани от марсоходите.

Perseverance дори е оборудван със система, която използва изкуствен интелект за определяне на химичния състав на скалите в реално време, без участието на учени от Земята.

AI също така контролира работата на всички системи на марсоходите, прогнозира вероятността от повреда на оборудването и показва проблеми в работата.

А в хеликоптера Ingenuity той отговаря за компютърното зрение и навигационните алгоритми, избира точни области на планетата за изследване и стабилизира полета, като взема предвид местните условия.

Анализът е вторият основен блок от задачи за изкуствен интелект в изследването на Марс.

НАСА го използва, за да подбере и проучи в детайли най-интересните от научна гледна точка древни речни корита, ледени маси и скални образувания на Марс.

AI обработва хиляди снимки, направени от Mars Reconnaissance Orbiter, и казва на изследователите на кои да обърнат по-голямо внимание и да проучат в детайли.

През 2028 г. е планирано марсоходът Rosalind Franklin да бъде разтоварен с камери и бормашина за получаване на скални проби от дълбочина до 2 метра.

Той ще бъде оборудван с молекулярния анализатор MOMA, за който EКA (Европейската космическа агенция) и НАСА са разработили алгоритъм за машинно обучение. Този алгоритъм за машинно обучение ще помогне за бързото филтриране на данни и ще посочи кои от тях са най-интересни и важни за изучаване, казва Сянг Шон Лий, експерт по масова спектрометрия в лабораторията за планетарна среда на НАСА.

През 2018 г. United Launch Alliance (космическа компания, използвана от НАСА) успешно изстреля космическия кораб InSight до Марс, за да проучи структурата на планетата, тектоничната активност и геоложките процеси.

Сондата беше оборудвана със сеизмометър, роботизиран манипулатор и електромеханична бормашина за пробиване на дупки с дълбочина до 5 метра. В края на 2022 г. контактът със сондата беше загубен. Въпреки това, през годините на своята работа, благодарение на анализа на звуци с помощта на AI, учените са получили ценни данни за структурата на марсианската кора, геоложката активност на планетата и може би дори са открити местата на активни вулкани.

Разбира се, учените проверяват хипотезата за съществуване на живот на Червената планета.

Търсенето на признаци на минал или настоящ живот на Марс е в центъра на обещаваща мисия – Mars Sample Return. НАСА я обяви на 15 април 2024 г. Целта е да бъдат върнати проби от почва и скали от Марс на Земята до 2031 г.

Програмата съдържа много иновативни технологии, които не могат да бъдат внедрени без изкуствен интелект. Една от тях е производството на кислород с помощта на роботизиран химик, управляван от AI. Той предсказва комбинация от налични марсиански руди, необходими за синтезиране на кислород.

Работи се и върху алгоритми за изкуствен интелект, които ще анализират огромни количества данни от роувъри и орбитални апарати, за да изберат най-добрите места за кацане на човечеството на Марс чрез изучаване на стабилността на почвата, нивата на радиация и наличието на ресурси за оцеляване.

AI може също да създаде дигитален близнак на Червената планета за подробно проучване и адаптиране на бъдещите колонисти към живота на нея.

Скоро AI ще направи марсоходите и орбиталните апарати напълно автономни и те ще работят не изолирано един от друг, както сега, а в екип. Те ще получат мисия, която трябва да изпълнят, а изкуственият интелект ще се погрижи за останалото.

Марс представлява голям интерес за човечеството и е приоритетна планета за евентуална колонизация.

Въпреки това, за да го изучава още по-задълбочено, на човечеството му липсва по-скоро напредъкът в технологиите, отколкото възможностите на изкуствения интелект. Защото днешното ниво на развитие на ИИ вече е достатъчно за обработка на огромни количества информация и правене на научни открития.