La IA se entrena para cazar vida alienígena

Desde lunas oceánicas congeladas hasta planetas con un lado en perpetua noche, hay innumerables mundos extraños en la Zona de Habitabilidad — áreas donde los alienígenas podrían, teóricamente, evolucionar. La búsqueda de vida en el espacio ha fascinado durante mucho tiempo la imaginación humana. Ahora, con un poco de ayuda de las computadoras, los científicos tienen una mejor oportunidad que nunca de encontrar una señal en el ruido. 

Tecnoseñales y biosignaturas

La búsqueda de vida en el espacio adopta dos formas. Por un lado, está la búsqueda de cualquier cosa viva, incluso bacterias o hongos, que evolucionaron en otro planeta. La mera presencia de fósiles de moho alienígena tendría consecuencias profundas para la psique humana, destrozando concepciones de la vida tal como la conocemos.

Las biosignaturas son evidencia de cualquier vida pasada o presente, inteligente o sin cerebro. No se limitan solo a huellas y huesos. Los productos químicos, biopelículas, gases atmosféricos e incluso características de reflectancia vistos desde lejos podrían indicar la presencia de vida.

Pero algunos científicos buscan más que amebas. Los entusiastas de la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) en todo el mundo escuchan atentamente las tecnoseñales, señales de civilizaciones avanzadas. Estas biosignaturas específicas podrían incluir ondas de radio, que los telescopios de radio — que escuchan, en lugar de mirar, al espacio — podrían detectar. 

La IA se une al equipo

A partir de 2023, los investigadores no han encontrado evidencia de tecnoseñales, pero eso no significa que no estén intentándolo. Los nuevos avances en el aprendizaje automático han dado al campo de la SETI un vigor renovado. 

Fei-Fei Li de Stanford lanzó el Imagenet gratuito, una base de datos de más de 14 millones de imágenes etiquetadas, en 2009. Muchos investigadores lo utilizaron para desarrollar sus propios modelos de aprendizaje automático. Desde entonces, la inteligencia artificial (IA) ha permitido grandes avances en todo, desde la medicina hasta la programación.

La IA brilla cuando se trata de procesar vastas cantidades de datos. Los científicos actualmente utilizan métodos de teledetección en la búsqueda de vida en el espacio, lo que significa que están recopilando información — en lugar de muestras físicas, como rocas — de otras lunas y planetas. También significa que alguien tiene que revisar todos los datos.

Al igual que buscar oro en el Monte Everest, la tarea prácticamente sería un esfuerzo de labor hercúlea cuando se realiza a mano. Simplemente no es práctico. Afortunadamente, el software de IA puede buscar señales que los investigadores creen que podrían ser tecnoseñales. Los modelos de aprendizaje automático pueden analizar señales pasadas y predecir cómo deberían sonar en el futuro para detectar anomalías que podrían provenir de mundos alienígenas. 

Los ingenieros entrenan algoritmos en grandes conjuntos de datos para que la IA pueda reconocer el sonido de la interferencia terrestre, como las ondas de radio que provienen de nuestro propio planeta. Eso ayuda al software a filtrar las falsas alarmas. Con la ayuda del análisis de datos, la NASA ha catalogado más de 5.400 planetas, algunos de los cuales pueden ser habitables. 

Aplicaciones en el mundo real

En febrero de 2023, astrónomos de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) comenzaron un proyecto de ciencia ciudadana llamado Breakthrough Listen que permite a los miembros del público ver imágenes de señales de radio. Los voluntarios están ayudando a clasificar las imágenes como formas potenciales de interferencia, lo que ayuda a entrenar un algoritmo de IA para revisar los datos de la SETI del Observatorio Green Bank, en Virginia Occidental. 

Green Bank es famoso por no permitir que los residentes utilicen dispositivos electrónicos. Dado que el telescopio de radio del observatorio necesita, bueno, silencio de radio, los residentes en el área no pueden utilizar Wi-Fi, microondas o teléfonos celulares, entre otras cosas. Exportar sus datos al proyecto de IA de UCLA permite que Green Bank aproveche al máximo la colaboración en la búsqueda de vida en el espacio. 

Investigadores del Instituto SETI en California mapearon los microbios que viven en domos de sal, cristales y rocas en el Salar de Pajonales. Esta llanura salada que se extiende por el desierto de Atacama y la región de Altiplano en Chile podría ser un buen análogo para planetas que parecen estériles pero que en realidad están llenos de vida. 

El grupo se unió al investigador Freddie Kalaitzis para entrenar un modelo de IA para buscar patrones asociados con la vida en el desierto. Al combinar el aprendizaje automático y la ecología estadística, los investigadores descubrieron que podían detectar la mayoría de las biosignaturas presentes en el entorno. También encontraron que la mayoría de los microbios se concentraban en áreas con más agua disponible.

Dentro de un dron o satélite, esta herramienta de IA podría detectar biosignaturas en otros planetas. El equipo planea mapear valles secos, suelos cubiertos de permafrost y manantiales calientes en otras ubicaciones para entrenar aún más el modelo de aprendizaje automático, para que algún día pueda estar listo para una misión espacial.

Otro uso práctico para la IA es organizar los datos en listas clasificadas. Los científicos están utilizando el aprendizaje automático para clasificar las estrellas que pueden tener lunas o planetas prometedores en su órbita. Utilizarán estos datos para realizar un proyecto de la SETI utilizando el telescopio de radio de un solo plato más grande del mundo, el telescopio de radio FAST de China.

La IA y la búsqueda de vida en el espacio

Para algunos escépticos, la investigación de la SETI es una pérdida de tiempo, ya que aún no ha producido evidencia de vida extraterrestre. Pero la recopilación de grandes cantidades de datos ha inspirado a otras ramas de la ciencia a seguir sus pasos. 

En el peor de los casos, la investigación de la SETI ha avanzado en el campo del aprendizaje automático e inspirado a innumerables personas a buscar señales de vida más allá de nuestro planeta. En el mejor de los casos, encontrará algo verdaderamente notable — y podría cambiar para siempre el curso de la historia. Si alguien o algo está allí, es probable que los investigadores de la SETI sean los primeros en escuchar de ellos.