人工智能能否将人类送上火星？

火星殖民已经成为一个热门话题，并不仅仅是在科幻小说的页面中。一些研究人员认为，人类可能有一天会在红色星球上生活。许多人认为，人工智能将在实现这一令人兴奋但又高尚的目标方面发挥重要作用。到达火星并帮助人类在那里生活的最大挑战是什么？人工智能将如何帮助？

阻碍火星殖民的障碍

火星上的生命是一个令人着迷的前景。人类尚未到达红色星球，尽管NASA希望在2030年代将宇航员送到那里。将人们送到这样的目的地——尤其是如果他们不是专业的太空人——将是一项伟大的成就。是什么阻止我们现在实现这一目标？

交通障碍

许多人都经历过长途飞行，但最长的飞行时间也不过是一整天。另外，长途商业飞行有Wi-Fi、流媒体内容和小吃，使旅程更加愉快。

到达火星的距离可能是最具挑战性的因素。地球和火星之间的旅程最短时是在两颗行星都在太阳同一侧时。即使如此，旅程也超过了3400万英里，只能每两年发生一次。各种团体正在努力使旅程尽可能高效，他们的估计表明需要6-9个月。

幸运的是，人类已经对到达火星感兴趣了一段时间，因此这是一个经常研究的领域。研究人员可以将人工智能应用于分析学术论文，以确定哪些方法最常被提及和看起来最可行。这样的努力可以缩短识别有前途的选项和投资时间和其他资源的时间。

生存所需

如果人类到达火星，他们是否会有足够的食物和水来在那里生存？研究人员正在学习所有他们能学到的东西来回答这个最重要的问题。人工智能可以在获取人们在星球上生存所需的东西方面发挥重要作用。

一些火星探测器具有人工智能功能，进一步推进科学探索，扩展我们对行星的了解。例如，一些功能允许它在没有持续的人类输入的情况下识别和调查地质特征。这样的行为可以帮助探测器找到水源并将详细信息报告给地球上的研究人员。人工智能还帮助探测器沿着地形移动，使研究更加高效。

五所澳大利亚大学的参与者还在研究如何为前往或居住在火星的人类提供可靠的食物来源。所谓的农场机器人是该项目的核心。这些创新是为人们在太空中食用而种植叶菜的机器人。算法还分析了人们的面部表情和生理反应，以对食物做出反应。另外，研究人员创建了一个数字孪生体，用于测量与食物相关的各种适用性方面。

严重伤害的可能性

正在进行的研究还表明，前往火星的旅行可能对尝试的人们构成危险。太空辐射是最大的威胁之一，但还有其他更广泛的风险，这些风险是由人们在红色星球上的经历与在地球上的生活有所不同的方式引起的。

例如，火星的质量较小，因此其引力较小。科学家最近发现了这一细节可能如何影响人们。他们扫描了30名宇航员在前往太空之前和之后的大脑，结果表明他们在太空中度过的时间扩大了他们的脑室——保护、滋养和清除大脑废物的充满液体的空腔。

此外，研究表明，在完成六个月以上的任务的宇航员中，脑室的扩张很显著。虽然宇航员返回地球后，脑室会收缩，但他们需要在飞行之间休息三年才能完全恢复。

另一项研究检查了微重力——使人们看起来无重力——如何影响人们，他们将在前往和离开火星的途中经历数月的微重力。研究人员模拟了微重力的影响，让参与者在特定角度下躺在床上60天。结果表明，这个实验影响了91%的受试者的基因表达，影响了从肌肉功能到免疫系统的所有事情。

然而，通过诸如算法和模拟等途径，人工智能可以帮助科学家识别和减少最可能的有害健康影响，解决这些问题，同时尽量减少对人们的不利情况。

人工智能如何推进火星探索？

将人类送到红色星球不会容易，但人工智能已经实现了一些有前途的突破。

寻找生命迹象

许多人认为，确定火星是否适合居住的最好方法之一是了解那里已经存在的生命。科学家可以使用这些编译的数据来确定人类前往红色星球的可行性。

一个团队开发了一个人工智能系统，能够以90%的准确率确定样本是否来自活体。该技术通过识别分子模式中的微小差异来工作。

虽然该团队已经将他们的创新应用于火星探索之外的用例，但这种应用可以帮助研究人员估计在火星上生存的活体生物的机会。这样的结论将回答关于人类安全、在行星上种植作物的可行性以及其他基本问题的重要问题。

显示支持生命的区域

一旦人们了解了什么可以在火星上生存，他们还必须弄清楚哪些区域支持这种结果。人工智能也可以回答这个问题。牛津大学的一个团队与其他地方的科学家合作，使用人工智能和机器学习来找到最有可能维持生命的区域。

该团队在南美沙漠中测试了他们的方法，使用无人机的航空图像作为源材料。它在找到生命迹象方面取得了87.5%的成功率，而随机搜索的成功率不到10%。研究人员相信他们可以将这种解决方案应用于帮助火星探测器找到最有可能维持生命的区域。最终，他们希望创建一个生命迹象和宜居性的数据库，使用这些数据库来计划或扩展任务。

扩展人类的知识

探测器已经在火星上移动，并将数据反馈给地球上的研究人员，但在人类登陆火星之前还应该发生什么？NASA团队正在测试一款六英尺高的机器人，他们认为这款机器人将执行许多太空中的人类可以执行的任务。

训练这个类人机器人的团队希望它能够在太空任务中执行维修工作。如果一切顺利，科学家可能会使用机器人收集超出探测器提供的数据。他们在将人类送到红色星球之前了解的关于行星的信息越多，对于所有参与者来说就越安全、越高效。当然，将类人机器人送到火星与人类前往火星是不同的。但是，这个机器人可能会增加足够的知识，以减少到达那一步的意外。

找到可用的氧气来源

火星上有氧气，但对于人类来说不够，因为他们无法通过呼吸来生存。一个重要的研究问题是，人们如何在火星上获得氧气。

一组中国研究人员可能已经通过使用人工智能找到了解决方案。科学家们一直在思考使用氧气演化反应（OER）催化剂通过电化学水氧化来产生氧气的可行性。该团队将人工智能应用于化学，以找到使用火星上的材料而不是从地球运输的最有效的方法来制造OER催化剂。该技术分析了30,000种可能性，然后得出结论。

在研究人员发现为火星任务提供氧气的最合适方法之前，还有很多工作要做。然而，这一成就是朝着正确方向迈出的一步。

人工智能可以支持我们的火星抱负

尽管人们不会在接下来的几年内到达红色星球，但科学家正在取得令人印象深刻的进展，学习如何到达那里并拥有尽可能安全的体验。人工智能将继续帮助研究人员进行塑造太空探索的工作。