Voivatko tekoäly saada ihmiset Marsiin?

Marsin siirtokunnan perustaminen on ollut kuuma aihe viime aikoina, eikä se ole vain tieteiskirjojen sivuilla. Jotkut tutkijat uskovat, että ihmiset voivat asua Punaisella planeetalla jonain päivänä. Monet väittävät, että tekoäly on olennainen tekijä tavoitteessa saada ihmiset sinne. Mitkä ovat suurimmat haasteet siirtokunnan perustamisessa ja siinä, että ihmiset voivat elää siellä? Miten tekoäly auttaa?

Marsin siirtokunnan esteet

Elämä Marsissa on mielenkiintoinen näkökulma. Ihmiset eivät ole vielä käyneet Punaisella planeetalla, vaikka NASA aikoo lähettää astronautteja sinne 2030-luvulla. Ihmisten saaminen tähän kohteeseen – erityisesti jos he eivät ole avaruuslentäjiä – on suuri saavutus. Mitä estää meitä saavuttamasta tätä tavoitetta nyt?

Liikenne-esteet

Monet ihmiset lentävät pitkiä lentomatkoja, mutta ne kestävät alle päivän. Pidemmät kaupalliset lennot tarjoavat Wi-Fi:n, suoratoistopalvelut ja evästeet, jotta matka on miellyttävämpi.

Välimatka on yksi suurimmista haasteista Marsiin pääsemisessä. Matka Maan ja Marsin välillä on lyhin, kun molemmat planeetat ovat samalla puolella aurinkoa. Jopa silloin matka on yli 34 miljoonaa mailia ja se voi tapahtua vain joka toinen vuosi. Erilaiset ryhmät työskentelevät matkan tehokkuuden parantamiseksi, ja heidän arvioidensa mukaan se kestäisi 6-9 kuukautta.

Onneksi ihmiset ovat olleet kiinnostuneita pääsemisestä Marsiin jo jonkin aikaa, joten tämä on usein tutkittu aihe. Tutkijat voivat soveltaa tekoälyä analysoimaan tieteellisiä artikkeleita, joissa etsitään tehokkaimpia keinoja ja malleja. Tällaiset ponnistelut voivat lyhentää aikaa, joka kuluu lupaavien vaihtoehtojen tunnistamiseen ja niihin panostamiseen.

Ravinnon saanti

Jos ihmiset pääsevät Marsiin, onko heillä tarpeeksi ruokaa ja vettä selviytyäkseen siellä? Tutkijat ovat innostuneita oppimaan kaiken, mitä voivat, vastatakseen tähän tärkeään kysymykseen. Tekoäly voi olla tärkeässä roolissa siinä, mitä ihmiset tarvitsevat elääkseen planeetalla.

Jotkut Marsin tutkimusajot ovat tekoälyominaisuuksia, jotka edistävät tieteellistä tutkimusta, laajentavat sitä, mitä tiedämme planeetasta. Esimerkiksi jotkut ominaisuudet sallivat sen, että ne voivat tunnistaa ja tutkia geologisia piirteitä ilman jatkuvaan ihmisen syöttämistä. Tällaiset toimet voivat auttaa ajoneuvoja löytämään vesisäteitä ja ilmoittamaan yksityiskohtia Maassa oleville ihmisille. Tekoäly auttaa myös ajoneuvojen liikkumista maastossa, tehdessä tutkimuksesta tuottavampaa.

Viidessä australialaisessa yliopistossa osallistujat tutkivat, miten voidaan tarjota luotettavia ruokalähteitä ihmisille, jotka menevät tai asuvat Marsissa. Niin kutsutut farmirobotit ovat keskeisiä tässä hankkeessa. Nämä innovaatiot ovat roboteja, jotka kasvattavat lehtivihanneksia ihmisille syötäväksi avaruudessa. Algoritmit analysoivat myös ihmisten kasvojen ilmeitä ja fysiologisia vastauksia ruokiin. Erillään tutkijat ovat luoneet digitaalisen kaksoiskappaleen, joka mitää eri sopivuuden näkökohtia, jotka liittyvät syötäviin.

Vakavan vahingon mahdollisuus

Jatkuva tutkimus osoittaa, että matkat Marsiin voivat olla vaarallisia niille, jotka yrittävät niitä. Avaruus säteily on yksi suurimmista uhista, mutta on myös laajempia riskejä, joita aiheuttaa se, kuinka erilainen kokemus Punaisella planeetalla on verrattuna elämään Maassa.

Esimerkiksi Marsilla on verrattain pienempi massa, joten sen painovoiman vetovoima on pienempi kuin Maan. Tutkijat ovat hiljattain löytäneet, miten tämä yksityiskohta voi vaikuttaa ihmisiin. He skanneroivat 30 astronautin aivot ennen ja jälkeen heidän avaruuslentonsa. Tulokset osoittivat, että aika pois Maasta laajensi heidän ventrikelensä – nestettä täynnä olevat ontelot, jotka suojaavat, ravitsevat ja poistavat jätettä aivoista.

Lisäksi tutkimus osoitti, että laajentuminen oli merkittävää niillä, jotka suorittivat tehtäviä, jotka kestivät yli kuusi kuukautta. Vaikka ventrikelit supistuivat, kun astronautit palasivat Maahan, heidän täytyi ottaa kolmen vuoden tauko lennoilla täydelliseen toipumiseen.

Toinen tutkimus tutki, miten mikrogravitaatio – joka tekee ihmisistä näyttämään painottomilta – voi vaikuttaa ihmisiin, jotka kokisivat useita kuukausia sitä matkustaessaan Marsiin ja takaisin. Ryhmä simuloitiin mikrogravitaation vaikutuksia sairaalassa, jossa osallistujat viettivät 60 päivää tietyssä kulmassa. Tulokset osoittivat, että tämä koe vaikutti 91%:iin osallistujien geeni-ilmaisuun, vaikuttaen kaikkeen lihastoiminnasta immuunijärjestelmään.

Kuitenkin tekoälyn kautta, kuten algoritmeja ja simulaatioita, tutkijat voivat auttaa tutkijoita tunnistamaan ja vähentämään todennäköisimpiä haitallisia terveydellisiä vaikutuksia, ratkaisemalla nämä asiat ja minimoiden epäedulliset tilanteet ihmisille.

Miten tekoäly on edistänyt Marsin tutkimusta?

Ihmisten saaminen Punaiselle planeetalle ei ole helppoa, mutta tekoäly on jo mahdollistanut joitakin lupaavia läpimurtoja.

Etsimässä elämän merkkejä

Monet ihmiset ymmärrettävästi ajattelevat, että yksi parhaista tavoista selvittää, onko Mars turvallinen asuinpaikka, on oppia, mitä siellä on jo selvinnyt. Tutkijat voivat sitten käyttää tätä kokoamaansa tietoa arvioidakseen, kuinka mahdollista on, että ihmiset voivat mennä sinne.

Yksi ryhmä kehitti tekoälyjärjestelmän, joka on noin 90%:n tarkkuudella määrittelemässä, ovatko näytteet peräisin elävistä olentoista. Teknologia toimii tunnistamalla pieniä eroja molekyylimalleissa.

Vaikka ryhmä on soveltanut innovaatiotaan käyttötapauksiin Marsin tutkimisen ulkopuolella, tämä soveltaminen voi auttaa tutkijoita arvioimaan elävien organismien selviytymisen mahdollisuuksia Marsissa. Tällaiset johtopäätökset vastaisivat tärkeitä kysymyksiä ihmisten turvallisuudesta, viljelykasvien kasvattamisen mahdollisuuksista planeetalla ja muista olennaisista asioista.

Näyttäminen, mitkä alueet tukevat elämää

Kun ihmiset oppivat, mitä voi selvitä Marsissa, heidän on myös selvitettävä, mitkä alueet tukevat tätä lopputulosta. Tekoäly voi vastata myös tähän kysymykseen. Oxfordin yliopiston ryhmä teki yhteistyötä muiden tutkijoiden kanssa käyttääkseen tekoälyä ja koneoppimista etsimään alueita, jotka ovat kykeneviä ylläpitämään elämää.

Ryhmä testasi lähestymistapaansa Etelä-Amerikan aavikossa käyttäen ilmakuvausta dronesta lähtöaineistona. Se oli 87,5%:n onnistunut löytämään elämän merkkejä verrattuna sattumanvaraiseen etsintään, joka saavutti tämän tuloksen alle 10%:ssa tapauksista. Tutkijat uskovat, että he voivat soveltaa tätä ratkaisua auttamaan Marsin ajoneuvoja löytämään alueita, jotka ovat kykeneviä ylläpitämään elämää. Lopulta he haluavat luoda tietokannan elämän ja asuttavuuden merkeistä ja käyttää niitä suunnitella tai laajentaa tehtäviä.

Laajentaminen, mitä ihmiset tietävät

Ajoneuvot ovat liikkuneet Marsissa ja lähettäneet tietoa tutkijoille Maassa, mutta mitä muuta pitäisi tapahtua ennen kuin ihmiset laskeutuvat planeetalle? NASA:n tiimit testaavat kuusijalkaista robottia, jonka he uskovat suorittavan monia samanlaisia tehtäviä kuin ihmiset avaruudessa.

Tämän humanoidisen luomisen kouluttajat toivovat, että robotti suorittaa korjauksia avaruuslennossa. Jos kaikki sujuu hyvin, tutkijat voivat käyttää robottia keräämään tietoa siitä, mitä ajoneuvot ovat toimittaneet. Mitä enemmän he tietävät Punaisesta planeetasta ennen kuin lähettävät sinne ihmisiä, sitä turvallisempaa ja tuottavampaa se on kaikille osapuolille. Toden totta, asettaminen humanoidirobottiin Marsiin ei ole sama kuin ihmisen lähettäminen sinne. Mutta toivottavasti tämä yksi lisää oppimista riittävästi vähentämään yllätyksiä, jotka liittyvät siihen, miten päästä sinne.

Löytyminen saatavilla olevia happamuoslähteitä

Marsilla on happea, mutta ei tarpeeksi ihmisille hengittämiseen. Merkittävä tutkimuskysymys liittyy siihen, miten ihmiset voivat hankkia kaasua aikanaan Punaisella planeetalla.

Kiinalainen tutkimusryhmä voi olla löytänyt ratkaisun käyttämällä tekoälyä. Tutkijat ovat pohtineet happamuksen kehittymisen katalysaattorien käytön mahdollisuuksia sähkökemiallisen veden hapettamisen kautta. Tämä ryhmä sovelsi tekoälyä kemiaan löytääkseen tehokkaimmat tavat valmistaa OER-katalysaattoreita Marsin materiaaleista ilman tarvetta kuljettaa niitä Maasta. Teknologia analysoi 30 000 mahdollisuutta ennen johtopäätöksiä.

On vielä paljon työtä tehtävä ennen kuin tutkijat löytävät parhaimmat tavat toimittaa happea ihmisille Mars-lennolla. Kuitenkin tämä saavutus on askel oikeaan suuntaan.

Tekoäly voi tukea Marsin tavoitteitamme

Vaikka ihmiset eivät pääse Punaiselle planeetalle seuraavien vuosien aikana, tutkijat tekevät merkittävää edistystä oppimalla, mitä tarvitaan päästäkseen sinne ja saadakseen turvallisen kokemuksen. Tekoäly jatkaa tutkijoiden auttamista työssä, joka muokkaa avaruuden tutkimusta.