火星への有人探索をAIが可能にするか？

火星への有人探索は最近の話題となっています。研究者の中には、将来的に火星で人間が生活できる可能性があると考える人もいます。多くの人々は、人工知能がこの目標を達成する上で重要な役割を果たすと考えています。火星への有人探索を妨げている最大の課題とは何か。人工知能はどのようにして助けることができるのか。

火星への有人探索を妨げている障壁

火星での生活は魅力的です。人間はまだ火星へ行ったことがありませんが、NASAは2030年代に宇宙飛行士を火星へ送ることを計画しています。宇宙飛行士以外の人が火星へ行くことは大変なことです。現在、火星へ行くことを妨げているのは何ですか。

交通手段の障壁

多くの人々は長距離の飛行機に乗りますが、最長でも1日程度です。長距離の商用飛行にはWi-Fi、ストリーミングコンテンツ、スナックなどが用意されています。

火星への距離は、最大の課題の1つです。地球と火星の距離は、2つの惑星が太陽の同じ側にあるときに最も短くなります。ただし、旅の距離は3,400万マイル以上で、2年ごとにしか旅ができない可能性があります。さまざまなグループが旅を可能な限り効率的に行う方法を研究しています。彼らの見積もりによると、旅には6〜9ヶ月かかる可能性があります。

幸いなことに、人間はすでに火星への探索に興味を持っています。この分野は頻繁に研究されています。研究者は、学術論文を分析して、どの方法が最も実現可能かを調べるために人工知能を適用できます。そうすることで、有望な選択肢を特定し、時間とリソースを投資するための時間を短縮できます。

生存に必要なもの

人間が火星に到着したら、食料と水が十分に確保できるでしょうか。研究者は、火星で人間が生活するために必要なものをすべて調べようとしています。人工知能は、人間が火星で必要とするものを確保する上で重要な役割を果たす可能性があります。

一部の火星ローバーには、科学的な探索をさらに進める人工知能の機能があります。たとえば、地質学的な特徴を人間の入力なしで識別して調査する機能があります。そうすることで、ローバーが水源を発見し、地球の人々に詳細を報告することができます。人工知能はまた、ローバーが地形を移動するのを助け、研究をより生産的に行うことができます。

オーストラリアの5つの大学の参加者は、火星へ行くまたは火星で生活する人間にとって信頼できる食料源を提供する方法を調べています。農業ロボットは、このプロジェクトの中心です。これらのロボットは、宇宙で人間が食べるための葉野菜を育てます。アルゴリズムはまた、人間の表情や生理的反応を分析し、食料の適性を測定するためのデジタルツインを作成しています。

深刻な損害の可能性

進行中の研究は、火星への旅が試みる人々にとって危険である可能性があることを示唆しています。宇宙放射線は最大の脅威の1つですが、火星での経験が地球での生活と大きく異なることによるリスクもあります。

たとえば、火星の質量は地球よりも小さいため、重力の引力は弱くなります。科学者は最近、火星での生活が人間の脳に与える影響を調べました。30人の宇宙飛行士の脳を、宇宙へ行く前と行った後にスキャンしました。結果は、地球を離れた時間が長いと、脳の室（脳を保護し、栄養を与え、廃物を除去する液体で満たされた空間）が拡大することを示しました。

さらに、研究は、6か月以上のミッションを完了した宇宙飛行士の室の拡大が顕著であることを示しました。宇宙飛行士が地球に戻った後、室は収縮しましたが、完全に回復するには3年間の休暇が必要でした。

別の研究は、微小重力が人間に与える影響を調べました。微小重力は、人間が無重力の状態になるようにします。参加者は60日間、ベッドで特定の角度で寝て、微小重力の影響をシミュレートしました。結果は、91%の参加者の遺伝子発現に影響を与え、筋肉の機能から免疫システムまで、すべてに影響を与えたことを示しました。

しかし、アルゴリズムやシミュレーションなどの手段を通じて、人工知能は科学者が最も深刻な健康被害を特定し、軽減するのを助けることができます。そうすることで、人々が直面する可能性のある悪影響を最小限に抑えることができます。

人工知能は火星探索をどのように進めてきたのか

人間が火星へ行くことは簡単ではありませんが、人工知能はすでに多くの進歩を遂げてきました。

生命の兆候を探す

多くの人々は、火星が安全に住めるかどうかを判断するために、すでに火星で生きているものについて学ぶことが最も良い方法だと思っています。科学者は、それらのデータをまとめて、人間が火星へ行くことが実現可能かどうかを判断することができます。

1つのチームは、約90%の精度で、サンプルが生物から来ているかどうかを判断する人工知能システムを開発しました。技術は、分子パターンのわずかな違いを識別することで機能します。

グループは、この革新を火星探索以外の用途にも適用しましたが、この用途は、火星で生きている生物の可能性を推定するのに役立つ可能性があります。そうすることで、人間の安全性、火星での作物栽培の実現可能性、他の基本的な質問について重要な答えを得ることができます。

生命を支持する領域を示す

人間が火星で生きることができるかどうかを調べた後、生命を支持する領域を特定する必要があります。人工知能は、この質問にも答えることができます。オックスフォード大学のグループは、科学者と協力して、人工知能と機械学習を使用して、生命を支持する可能性のある領域を見つけることにしました。

グループは、南アメリカの砂漠で、ドローンからの空中写真を使用してアプローチをテストしました。ランダムな検索と比較して、87.5%の成功率で生命の兆候を発見しました。研究者は、このソリューションを火星ローバーが生命を支持する可能性のある領域を見つけるのを助けるために適用できる可能性があると考えています。最終的には、生命と居住可能性の指標のデータベースを作成し、それらを使用してミッションを計画または拡大したいと考えています。

人間の知識を拡大する

ローバーは火星を移動し、地球の研究者にデータを送信していますが、人間が火星に到着する前に何が起こるべきですか。NASAのチームは、6フィートのロボットをテストしています。ロボットは、宇宙で人間が行うことができる多くのタスクを実行することができます。

ロボットを訓練するチームは、ロボットが宇宙ミッション中に修理を行うことを希望しています。すべてがうまくいけば、科学者はローバーが提供した以上のデータを収集するためにロボットを使用することができます。火星について知っていることが多いほど、人間が火星へ行くときに安全で生産的なものになります。ロボットを火星に置くことは、人間が火星へ行くことと同じではありませんが、ロボットは火星への旅の準備を整えるために必要な知識を提供することができます。

利用可能な酸素源を探す

火星には酸素がありますが、人間が呼吸するには十分ではありません。研究者は、火星での酸素源の確保について重要な質問をしています。

中国の研究グループは、人工知能を使用して解決策を見つけることができました。科学者は、酸素発生反応（OER）触媒を使用して、電気化学的水酸化を通じて酸素ガスを生成する可能性について考えてきました。このチームは、火星の材料を使用して最も効率的なOER触媒を作成するために人工知能を化学に適用しました。技術は、30,000の可能性を分析して結論に達します。

まだ、火星での酸素源の確保について多くの研究が必要です。しかし、この成果は正しい方向への一歩です。

人工知能は火星への夢を支えられる

人間が火星へ到着することは、近い将来には起こりそうにありませんが、科学者は、火星へ行くための必要な知識を習得し、できるだけ安全な体験を提供するために着実な進歩を遂げています。人工知能は、宇宙探索を形作る研究を支援し続けるでしょう。