Czy AI może doprowadzić ludzi na Marsa?

Koloniazacja Marsa była gorącym tematem w ostatnim czasie, nie tylko na stronach powieści science fiction. Niektórzy badacze uważają, że ludzie mogą żyć na Czerwonej Planecie pewnego dnia. Wiele osób twierdzi, że sztuczna inteligencja będzie instrumentalna w osiągnięciu tego ekscytującego, choć ambitnego celu. Jakie są największe wyzwania w dostarczeniu ludzi na planetę i pomocy im w życiu tam? Jak AI pomoże?

Przeszkody uniemożliwiające kolonizację Marsa

Życie na Marsie jest fascynującą perspektywą. Ludzie jeszcze nie poszli na Czerwoną Planetę, choć NASA planuje wysłać astronautów tam w latach 30. XXI wieku. Dostarczenie ludzi do takiego miejsca – szczególnie jeśli nie są profesjonalistami lotów kosmicznych – będzie bardzo trudne. Co nas powstrzymuje przed osiągnięciem tego teraz?

Bariera transportu

Wiele osób podróżuje długimi lotami samolotów, ale najdłuższe z nich trwają mniej niż jeden dzień. Ponadto, długie loty komercyjne mają Wi-Fi, treści do streamowania i przekąski, aby uczynić podróż bardziej przyjemną.

Olbrzymia odległość jest prawdopodobnie jednym z najtrudniejszych czynników w dotarciu na Marsa. Podróż między Ziemią a Marsem jest najkrótsza, gdy obie planety są po tej samej stronie Słońca. Nawet wtedy podróż jest ponad 34 miliony mil i może odbywać się tylko co dwa lata. Różne grupy pracują nad tym, aby uczynić podróż możliwie najbardziej efektywną, a ich szacunki wskazują, że zajmie to 6-9 miesięcy.

Na szczęście ludzie są zainteresowani dotarciem na Marsa od dawna, więc to jest często badany obszar. Badacze mogą zastosować AI do analizy prac naukowych, aby zobaczyć, które metody są najczęściej wymieniane i wydają się najbardziej wykonalne. Takie wysiłki mogą skrócić czas potrzebny do identyfikacji obiecujących opcji i zaangażowania czasu i innych zasobów w nie.

Wyżywienie

Jeśli ludzie dotrą na Marsa, czy będą mieli wystarczającą ilość jedzenia i wody, aby przetrwać tam? Badacze są bardzo zainteresowani tym, aby dowiedzieć się wszystkiego, co mogą, aby odpowiedzieć na to bardzo ważne pytanie. AI może odegrać ważną rolę w znalezieniu tego, czego ludzie potrzebują do życia na planecie.

Niektóre marsjańskie łaziki mają funkcje AI które wspierają dalsze badania naukowe, rozszerzając to, co wiemy o planecie. Na przykład, niektóre możliwości pozwalają im na identyfikację i badanie cech geologicznych bez ciągłego wpływu ludzi. Takie działania mogą pomóc łazikom znaleźć źródła wody i przesłać szczegóły do ludzi na Ziemi. Sztuczna inteligencja również pomaga łazikom poruszać się po terenie, czyniąc badania bardziej produktywnymi.

Uczestnicy z pięciu australijskich uniwersytetów również badają, jak zapewnić niezawodne źródła żywności dla ludzi, którzy podróżują na Marsa lub żyją tam. Tzw. farmboty są kluczowe w tym projekcie. Są to roboty, które uprawiają liściaste warzywa dla ludzi do jedzenia w przestrzeni. Algorytmy również analizują wyrażenia twarzy i fizjologiczne reakcje ludzi na jedzenie. Oddzielnie, badacze stworzyli cyfrowe bliźniaki, które mierzą różne aspekty związane z konsumowanymi produktami.

Potencjał poważnej szkody

Trwające badania również sugerują, że podróże na Marsa mogą być niebezpieczne dla tych, którzy je podejmują. Promieniowanie kosmiczne jest jednym z największych zagrożeń, ale istnieją również szersze ryzyka związane z tym, jak inna może być doświadczenie na Czerwonej Planecie w porównaniu z życiem na Ziemi.

Na przykład, Mars ma mniejszą masę, więc jego siła grawitacyjna jest mniejsza niż Ziemi. Naukowcy odkryli niedawno, jak ten detal może wpłynąć na ludzi. Zeskanowali mózgi 30 astronautów przed i po tym, jak poszli do przestrzeni. Wyniki wskazały, że czas spędzony poza Ziemią powiększył ich komory mózgu – płynne jamy, które chronią, odżywiają i usuwają odpadki z mózgu.

Ponadto, badania sugerują, że rozszerzenie było znaczące u tych, którzy wykonali misje trwające ponad sześć miesięcy. Chociaż komory mózgu skurczyły się, gdy astronauci wrócili na Ziemię, potrzebowali trzech lat przerwy między lotami, aby całkowicie wyzdrowieć.

Inne badanie sprawdziło, jak mikrograwitacja – która sprawia, że ludzie wydają się bezwagi – może wpłynąć na ludzi, którzy będą doświadczać kilku miesięcy jej działania, podróżując na Marsa. Grupa symulowała wpływ mikrograwitacji, kiedy uczestnicy spędzili 60 dni w łóżku pod specjalnym kątem. Wyniki wskazały, że ten eksperyment wpłynął na 91% ekspresji genów u osób badanych, wpływając na wszystko, od funkcji mięśni do układu immunologicznego.

Jednakże, poprzez takie środki, jak algorytmy i symulacje, sztuczna inteligencja może pomóc naukowcom w identyfikowaniu i redukowaniu najbardziej prawdopodobnych szkodliwych skutków zdrowotnych, rozwiązując te sprawy i minimalizując niekorzystne sytuacje dla ludzi.

Jak AI przyczyniła się do eksploracji Marsa?

Dostarczenie ludzi na czerwoną planetę nie będzie łatwe, ale sztuczna inteligencja już umożliwiła kilka obiecujących przełomów.

W poszukiwaniu oznak życia

Wiele osób słusznie uważa, że jednym z najlepszych sposobów, aby określić, czy Mars jest bezpieczny dla ludzi, jest dowiedzieć się, co już przetrwało tam. Naukowcy mogliby następnie wykorzystać te zebrane dane, aby określić, jak wykonalne jest wysłanie ludzi na czerwoną planetę.

Jeden zespół opracował system AI, który jest o 90% bardziej dokładny w określaniu, czy próbki pochodzą z żywych organizmów. Technologia ta działa, identyfikując niewielkie różnice w wzorach molekularnych.

Chociaż zespół zastosował swoje innowacje w przypadkach poza eksploracją czerwonej planety, to zastosowanie może pomóc badaczom oszacować szanse na przetrwanie organizmów żywych na Marsie. Takie wnioski odpowiedzą na ważne pytania dotyczące bezpieczeństwa ludzi, możliwości uprawy plonów na planecie i innych podstawowych kwestii.

Pokazywanie obszarów, które wspierają życie

Gdy ludzie dowiedzą się, co może przetrwać na Marsie, muszą również określić, które obszary wspierają ten wynik. Sztuczna inteligencja może odpowiedzieć na to pytanie również. Zespół z Uniwersytetu w Oksfordzie współpracował z naukowcami z innych miejsc, aby wykorzystać sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe do znalezienia obszarów, które są w stanie utrzymać życie.

Zespół przetestował swoje podejście w południowoamerykańskiej pustyni, wykorzystując obrazy lotnicze z dronów jako materiał źródłowy. Było to 87,5% skuteczne w znajdowaniu wskaźników życia, w porównaniu z losowymi wyszukiwaniami, które osiągnęły ten wynik mniej niż 10% czasu. Badacze uważają, że mogą zastosować to rozwiązanie, aby pomóc marsjańskim łazikom znaleźć obszary, które są w stanie utrzymać życie. Ostatecznie chcą stworzyć bazę danych wskaźników życia i habitability, wykorzystując je do planowania lub rozszerzania misji.

Rozszerzanie wiedzy ludzi

Łaziki poruszały się po Marsie i przesyłały dane z powrotem do badaczy na Ziemi, ale co jeszcze powinno się wydarzyć, zanim ludzie wylądują na planecie? Zespoły NASA testują sześciostopowy robot, który – ich zdaniem – wykona wiele zadań, które ludzie mogą wykonać w przestrzeni.

Ci, którzy szkolą tego humanoida, mają nadzieję, że robot wykona naprawy podczas misji kosmicznych. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, naukowcy mogą wykorzystać robota do gromadzenia danych poza tym, co dostarczyły łaziki. Im więcej wiedzą o czerwonej planecie przed wysłaniem tam ludzi, tym bezpieczniej i produktywniej będzie to dla wszystkich zaangażowanych. W rzeczywistości, umieszczenie humanoida na Marsie jest zupełnie inne niż podróż człowieka tam. Ale nadzieję, że ten humanoid zwiększy wiedzę wystarczająco, aby zmniejszyć niespodzianki związane z dotarciem do tego punktu.

Znajdowanie dostępnych źródeł tlenu

Mars ma tlen, ale nie wystarczająco, aby ludzie mogli przeżyć, oddychając. Ważne pytanie badawcze dotyczy więc tego, jak ludzie mogliby pozyskać ten gaz podczas swojego pobytu na czerwonej planecie.

Chińscy badacze mogli znaleźć rozwiązanie, wykorzystując AI. Naukowcy zastanawiali się nad wykonalnością wykorzystania katalizatorów reakcji elektrochemicznej do wytworzenia gazu przez utlenianie wody. Zespół zastosował sztuczną inteligencję do chemii, aby znaleźć najbardziej skuteczne sposoby wytworzenia katalizatorów OER z materiałów na Marsie, zamiast transportowania ich z Ziemi. Technologia analizuje 30 000 możliwości, zanim wyciągnie wnioski.

Jeszcze wiele pracy należy wykonać, zanim badacze odkryją najbardziej odpowiednie sposoby dostarczania tlenu ludziom na misjach na Marsa. Jednak ten osiągnięcie jest krokiem w dobrym kierunku.

AI może wspierać nasze aspiracje marsjańskie

Chociaż ludzie nie dotrą na czerwoną planetę w ciągu najbliższych kilku lat, naukowcy robią imponujące postępy, ucząc się, co jest niezbędne, aby dostać się tam i mieć jak najbezpieczniejsze doświadczenie. Sztuczna inteligencja będzie nadal wspierać badaczy w pracy, która ukształtuje eksplorację kosmosu.