Kan AI Mensen naar Mars Brengen?

De kolonisatie van Mars is een hot topic, niet alleen in sciencefictionromans. Sommige onderzoekers geloven dat mensen ooit op de Rode Planeet kunnen leven. Velen beweren dat kunstmatige intelligentie essentieel zal zijn om dat spannende, maar ambitieuze doel te bereiken. Wat zijn enkele van de grootste uitdagingen om mensen naar de planeet te brengen en hen daar te laten leven? Hoe zal AI helpen? 

De Obstakels die Mars-kolonisatie Verhinderen

Leven op Mars is een fascinerend perspectief. Mensen zijn nog niet naar de Rode Planeet gegaan, hoewel NASA hoopt astronauten daar in de jaren 2030 te kunnen sturen. Mensen naar zo’n bestemming brengen, vooral als ze geen professionele ruimtevaarders zijn, zal een grote prestatie zijn. Wat weerhoudt ons ervan om dit nu te bereiken? 

Transportbarrières

Veel mensen maken lange vluchten met vliegtuigen, maar de langste duren nog geen volle dag. Bovendien hebben lange commerciële vluchten Wi-Fi, streamingcontent en snacks om de reis aangenamer te maken. 

De enorme afstand is waarschijnlijk een van de meest uitdagende factoren om naar Mars te gaan. De reis tussen de Aarde en Mars is het kortst wanneer beide planeten aan dezelfde kant van de zon staan. Zelfs dan is de reis meer dan 34 miljoen mijl en kan alleen elke twee jaar plaatsvinden. Verschillende groepen werken aan het maken van de reis zo efficiënt mogelijk, en hun schattingen suggereren dat het 6-9 maanden zou duren. 

Gelukkig hebben mensen al een tijdje interesse in het gaan naar Mars, dus dit is een veelbestudeerd gebied. Onderzoekers kunnen AI toepassen om wetenschappelijke artikelen te analyseren om te zien welke methoden het meest worden genoemd en het meest haalbaar lijken. Dergelijke inspanningen kunnen de tijd verkorten die nodig is om veelbelovende opties te identificeren en tijd en andere middelen te investeren. 

Voedsel en water

Als mensen Mars bereiken, zullen ze genoeg voedsel en water hebben om te overleven? Onderzoekers zijn druk bezig om alle informatie te verzamelen om die belangrijke vraag te beantwoorden. AI kan een belangrijke rol spelen bij het vinden van wat mensen nodig hebben om op de planeet te leven. 

Sommige Mars-rovers hebben AI functies die wetenschappelijk onderzoek verder brengen, waardoor we meer te weten komen over de planeet. Bijvoorbeeld, sommige mogelijkheden stellen hen in staat om geologische kenmerken te identificeren en te onderzoeken zonder voortdurende menselijke invoer. Dergelijke acties kunnen de rovers helpen om waterbronnen te vinden en de details te melden aan mensen op Aarde. Kunstmatige intelligentie helpt de rovers over het terrein te bewegen, waardoor onderzoek productiever wordt. 

Deelnemers aan vijf Australische universiteiten onderzoeken ook hoe ze betrouwbare voedselbronnen kunnen bieden voor mensen die naar Mars gaan of daar wonen. Zogenaamde farmbots zijn centraal in het project. Deze innovaties zijn robots die bladgroenten kweken voor mensen om in de ruimte te eten. Algoritmes analyseren ook mensen’s gezichtsuitdrukkingen en fysiologische reacties op de voedsel. Afzonderlijk hebben de onderzoekers een digitale tweeling gemaakt die verschillende aspecten van geschiktheid meet die verband houden met de consumptiegoederen.

Potentieel voor Ernstig Letsel

Voortdurend onderzoek suggereert ook dat reizen naar Mars gevaarlijk kunnen zijn voor degenen die het proberen. Ruimtestraling is een van de grootste bedreigingen, maar er zijn ook bredere risico’s door de verschillen in iemands ervaring op de Rode Planeet ten opzichte van het leven op Aarde.

Bijvoorbeeld, Mars heeft een kleinere massa, dus de zwaartekracht is lager dan die van de Aarde. Wetenschappers hebben onlangs ontdekt hoe dat detail mensen kan beïnvloeden. Ze hebben de hersenen van 30 astronauten voor en na hun ruimtevluchten gescand. De resultaten toonden aan dat de tijd weg van de Aarde de ventrikels – de vloeistofgevulde holtes die de hersenen beschermen, voeden en afval verwijderen – uitbreidde. 

Bovendien suggereerde het onderzoek dat de uitbreiding significant was bij degenen die missies van meer dan zes maanden voltooiden. Hoewel de ventrikels zich eenmaal de astronauten terug op Aarde waren, weer samen trokken, moesten ze drie jaar pauze nemen tussen de vluchten voor een volledig herstel. 

Een ander onderzoek onderzocht hoe microzwaartekracht – die mensen doet lijken alsof ze gewichtloos zijn – mensen kan beïnvloeden, die enkele maanden lang microzwaartekracht zullen ervaren tijdens het reizen naar en van Mars. Een groep simuleerde de effecten van microzwaartekracht door deelnemers 60 dagen lang in bed te laten liggen in een specifieke hoek. De resultaten toonden aan dat dit experiment 91% van de genexpressie van de onderwerpen beïnvloedde, waardoor alles van spierfunctie tot het immuunsysteem werd beïnvloed.  

Echter, via middelen zoals algoritmes en simulaties, kan kunstmatige intelligentie wetenschappers helpen om de meest waarschijnlijke nadelige gezondheidseffecten te identificeren en te verminderen, waardoor de kansen op nadelige situaties voor mensen worden geminimaliseerd. 

Hoe heeft AI Mars-onderzoek bevorderd? 

Mensen naar de Rode Planeet brengen zal niet gemakkelijk zijn, maar kunstmatige intelligentie heeft al enkele veelbelovende doorbraken mogelijk gemaakt. 

Op zoek naar tekenen van leven

Veel mensen denken terecht dat een van de beste manieren om te bepalen of Mars veilig is voor bewoning, is om te leren over wat er al heeft overleefd. Wetenschappers kunnen dan die verzamelde gegevens gebruiken om te bepalen hoe haalbaar het is voor mensen om naar de Rode Planeet te gaan.

Een team ontwikkelde een AI-systeem dat ongeveer 90% nauwkeurig is in het bepalen of monsters afkomstig zijn van levende dingen. De technologie werkt door kleine verschillen in moleculaire patronen te identificeren. 

Hoewel de groep hun innovatie heeft toegepast op gebruikscases buiten het onderzoeken van de Rode Planeet, kan deze toepassing onderzoekers helpen om de kans te schatten dat levende organismen op Mars kunnen overleven. Dergelijke conclusies zouden belangrijke vragen beantwoorden over de veiligheid van mensen, de haalbaarheid van het kweken van gewassen op de planeet en andere essentiële zaken. 

Welke gebieden ondersteunen leven

Zodra mensen weten wat kan overleven op Mars, moeten ze ook bepalen welke gebieden dat resultaat ondersteunen. Kunstmatige intelligentie kan die vraag ook beantwoorden. Een groep van de Universiteit van Oxford werkte samen met wetenschappers van elders om kunstmatige intelligentie en machine learning te gebruiken om gebieden te vinden die het meest in staat zijn om leven te ondersteunen.

De groep testte hun aanpak in een Zuid-Amerikaanse woestijn, met luchtfoto’s van drones als bronmateriaal. Het was 87,5% succesvol in het vinden van indicatoren van leven, in vergelijking met willekeurige zoekopdrachten die dat resultaat minder dan 10% van de tijd behaalden. De onderzoekers geloven dat ze deze oplossing kunnen toepassen om Mars-rovers te helpen de gebieden te vinden die het meest in staat zijn om leven te ondersteunen. Uiteindelijk willen ze een database maken van indicatoren van leven en bewoonbaarheid, om missies te plannen of uit te breiden. 

Uitbreiden van menselijke kennis 

Rovers hebben zich over Mars verplaatst en gegevens teruggestuurd naar onderzoekers op Aarde, maar wat moet er gebeuren voordat mensen op de planeet landen? NASA-teams testen een zespootige robot die ze geloven veel van de taken kan uitvoeren die mensen in de ruimte kunnen doen. 

Degenen die deze humanoïde creatie trainen, hopen dat de robot reparaties kan uitvoeren tijdens ruimtemissies. Als alles goed gaat, kunnen wetenschappers de robot gebruiken om gegevens te verzamelen die verder gaan dan wat rovers hebben geboden. Hoe meer ze weten over de Rode Planeet voordat ze mensen daarheen sturen, hoe veiliger en productiever het zal zijn voor iedereen die betrokken is. Inderdaad, een humanoïde robot op Mars zetten is niet hetzelfde als een persoon die een reis daarheen maakt. Maar hopelijk zal deze robot de kennis voldoende vergroten om de verrassingen te verminderen die gepaard gaan met het bereiken van dat punt. 

Toegankelijke zuurstofbronnen vinden

Mars heeft zuurstof, maar niet genoeg voor mensen om te overleven door ademhaling. Een belangrijke onderzoeksfrage is dan ook hoe mensen zuurstof kunnen verkrijgen tijdens hun verblijf op de Rode Planeet. 

Een Chinees onderzoeksteam heeft mogelijk oplossingen gevonden door het gebruik van AI. Wetenschappers hebben nagedacht over de haalbaarheid van het gebruik van zuurstof-evolutiereactie (OER)-katalysatoren om zuurstof te creëren door elektrochemische wateroxidatie. Dit team paste kunstmatige intelligentie toe op de scheikunde om de meest effectieve manieren te vinden om de OER-katalysatoren te maken met materialen op Mars, in plaats van ze van de Aarde te transporteren. De technologie analyseert 30.000 mogelijkheden voordat het conclusies trekt. 

Er is nog veel werk te doen voordat onderzoekers de meest geschikte manieren ontdekken om zuurstof te leveren aan mensen op Mars-missies. Echter, deze prestatie is een stap in de goede richting. 

AI kan onze Mars-ambities ondersteunen 

Hoewel mensen de Rode Planeet niet binnen de komende jaren zullen bereiken, maken wetenschappers indrukwekkende vorderingen, leren ze de noodzakelijke dingen om er te komen en zo veilig mogelijke ervaringen te hebben. Kunstmatige intelligentie zal onderzoekers blijven helpen bij het werk dat de ruimteverkenningsinspanningen vormgeeft.