In den vergangenen Jahren Künstliche Intelligenz (KI) gewinnt an Dynamik und ermöglicht es uns, Probleme schneller zu lösen, als es herkömmliche Computer jemals könnten. Zum Beispiel kürzlich DeepMind, ein Tochterunternehmen Google, das sich mit künstlicher Intelligenz beschäftigt, entwickelt AftershaveFold2, ein Programm, das das Problem der Proteinfaltung lösen kann. Dies ist ein Problem, das Wissenschaftler seit 50 Jahren beschäftigt.
Fortschritte in der künstlichen Intelligenz haben uns Fortschritte in allen möglichen Disziplinen ermöglicht – und sie sind nicht auf Anwendungen auf diesem Planeten beschränkt. Von der Planung von Missionen bis zur Beseitigung von Trümmern aus der Erdumlaufbahn – hier sind einige Möglichkeiten, wie künstliche Intelligenz uns dabei helfen kann, im Weltraum weiter voranzukommen.
Assistenten von Kosmonauten
Forscher arbeiten an intelligenten Assistenten, die Astronauten helfen sollen. Diese Assistenten der künstlichen Intelligenz (KI) könnten für die Weltraumforschung unglaublich nützlich sein, auch wenn sie nicht so modisch aussehen wie in den Filmen.
Ein neu entwickelter virtueller Assistent könnte möglicherweise alle Gefahren bei Langzeit-Raumflügen erkennen, wie beispielsweise Veränderungen im Raumfahrzeug, wie etwa steigendes Kohlendioxid oder Sensorfehlfunktionen, die potenziell schädlich sein könnten. Es wird dann die Besatzung mit Inspektionsvorschlägen benachrichtigen.
Assistent Cimon wurde im Dezember 2019 an die Internationale Raumstation (ISS) geliefert, wo sie drei Jahre lang getestet wird. Letztendlich wird Cimon verwendet, um den Stress von Astronauten zu reduzieren, indem die von ihnen gestellten Aufgaben erledigt werden. NASA entwickelt auch einen Satelliten für Astronauten an Bord der ISS namens Robonaut, die mit Astronauten zusammenarbeiten oder Aufgaben übernehmen, die ihnen zu riskant sind.
Missionsdesign und -planung
Die Planung einer Mission zum Mars ist eine entmutigende Aufgabe, aber künstliche Intelligenz kann es einfacher machen. Neue Weltraummissionen basieren traditionell auf Erkenntnissen aus vorangegangener Forschung. Diese Informationen können jedoch oft begrenzt oder nicht vollständig verfügbar sein.
Dies bedeutet, dass der Fluss technischer Informationen auf diejenigen beschränkt ist, die darauf zugreifen und sie mit anderen Missionsdesignern teilen können. Aber was wäre, wenn alle Informationen über praktisch alle früheren Weltraumflüge für jeden mit den entsprechenden Anmeldeinformationen mit nur wenigen Klicks verfügbar wären. Eines Tages könnte es ein intelligenteres System geben – ähnlich wie Wikipedia, aber mit künstlicher Intelligenz, das komplexe Anfragen mit zuverlässigen und aktuellen Informationen beantworten kann – um bei der frühen Konzeption und Planung neuer Weltraummissionen zu helfen.
Forscher arbeiten an der Idee eines Assistenz-Designingenieurs, um die Zeit zu reduzieren, die für das anfängliche Missionsdesign erforderlich ist, das sonst viele Arbeitsstunden erfordert. Seidelbast ist ein weiteres Beispiel für einen intelligenten Assistenten beim Design von Satelliten-Erdbeobachtungssystemen. Daphne wird von Systemingenieuren in Satellitenentwicklungsteams verwendet. Dies erleichtert ihre Arbeit, indem sie Zugang zu relevanten Informationen, einschließlich Bewertungen, sowie Antworten auf bestimmte Fragen bietet.
Verarbeitung von Satellitendaten
Erdbeobachtungssatelliten erzeugen riesige Datenmengen. Diese Daten werden von den Bodenstationen über einen langen Zeitraum in Stapeln empfangen und müssen gesammelt werden, bevor sie analysiert werden können. Obwohl es mehrere Crowdsourcing-Projekte zur grundlegenden Analyse von Satellitenbildern in sehr kleinem Maßstab gegeben hat, kann künstliche Intelligenz uns bei der detaillierten Analyse von Satellitendaten zu Hilfe kommen.
Bei einer riesigen Menge an empfangenen Daten erwies sich die KI als sehr effektiv bei der Verarbeitung. Es wurde verwendet, um die Wärmeansammlung in städtischen Gebieten abzuschätzen und meteorologische Daten mit Satellitenbildern zu kombinieren, um die Windgeschwindigkeit abzuschätzen. KI hat neben vielen anderen Anwendungen auch dazu beigetragen, die Sonneneinstrahlung anhand von Daten von geostationären Satelliten abzuschätzen.
Auch für die Satelliten selbst kann KI zur Datenverarbeitung eingesetzt werden. In einer kürzlich durchgeführten Studie testeten Wissenschaftler verschiedene Techniken der künstlichen Intelligenz für ein ferngesteuertes Satelliten-Gesundheitsüberwachungssystem. Es ist in der Lage, von Satelliten empfangene Daten zu analysieren, um Probleme zu identifizieren, die Leistung von Satelliten vorherzusagen und Visualisierungen für eine fundierte Entscheidungsfindung bereitzustellen.
Weltraummüll
Eine der größten Weltraumherausforderungen des 21. Jahrhunderts ist die Beseitigung von Weltraumschrott. Entsprechend ESA, gibt es etwa 34 Objekte, die größer als 000 cm sind und eine ernsthafte Bedrohung für die bestehende Weltrauminfrastruktur darstellen. Es gibt einige innovative Ansätze zur Bekämpfung der Bedrohung, wie die Entwicklung von Wiedereintrittssatelliten.
Ein anderer Ansatz besteht darin, mögliche Kollisionen im Weltraum zu vermeiden, indem die Entstehung von Trümmern verhindert wird. In einer kürzlich durchgeführten Studie entwickelten Forscher eine Methode zum Entwerfen von Kollisionsvermeidungsmanövern unter Verwendung von Techniken des maschinellen Lernens (ML).
Auch interessant:
- SpaceX verwendet Starship um den Weltraum von Schutt zu befreien
- Astroscale wird bereits 2021 mit der Beseitigung von Trümmern im Erdorbit beginnen
Ein weiterer neuer Ansatz besteht darin, die enorme Rechenleistung der Erde zu nutzen, um Modelle für maschinelles Lernen zu trainieren, diese Modelle auf ein Raumschiff zu übertragen, das sich bereits im Orbit oder unterwegs befindet, und sie an Bord zu verwenden, um verschiedene Entscheidungen zu treffen. Eine Möglichkeit, die Sicherheit von Raumflügen zu gewährleisten, wurde kürzlich vorgeschlagen, indem bereits trainierte Netzwerke an Bord des Raumfahrzeugs verwendet werden. Dies bietet eine größere Flexibilität bei der Konstruktion von Satelliten mit minimaler Kollisionsgefahr im Orbit.
Navigationssysteme
Auf der Erde sind wir an Tools wie Google Maps gewöhnt, die GPS oder andere Navigationssysteme verwenden. Aber für andere außerirdische Körper gibt es noch kein solches System.
Wir haben keine Navigationssatelliten rund um den Mond oder den Mars, aber wir könnten die Millionen von Bildern verwenden, die wir von Überwachungssatelliten haben Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Im Jahr 2018 entwickelte eine Gruppe von Forschern der NASA in Zusammenarbeit mit Intel ein intelligentes Navigationssystem mit KI für die Planetenerkundung. Sie trainierten das Modell auf Millionen von Fotos, die in verschiedenen Missionen aufgenommen wurden, und erstellten eine virtuelle Karte des Mondes.
Während wir das Universum weiter erforschen, werden wir weiterhin ehrgeizige Missionen planen, um unsere angeborene Neugier zu befriedigen und das Leben auf der Erde zu verbessern. Bei unseren Bemühungen wird uns künstliche Intelligenz sowohl auf der Erde als auch im Weltraum helfen, diese Forschung zu ermöglichen.
Lesen Sie auch: