Искусственный интеллект уже «добрался» до Марса

В последние годы ученые все чаще мечтают о космических аппаратах, которые смогут самостоятельно исследовать планеты, точно зная, какие данные искать, где их найти и как их анализировать. Хотя до воплощения этой мечты в реальность еще далеко, успехи, достигнутые с помощью команды управления марсоходом Perseverance, предлагают многообещающие шаги в этом направлении.

Фото из открытых источников / Иллюстративное изображение

В течение почти трех лет ученые миссии Perseverance тестировали форму искусственного интеллекта, который ищет полезные ископаемые в горных породах Красной планеты. Это первый случай использования ИИ на Марсе для принятия автономных решений на основе анализа состава горных пород в режиме реального времени.

Программное обеспечение поддерживает PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), спектрометр, разработанный Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. Составленная карта химического состава минералов на поверхности породы PIXL позволяет ученым определить, образовалась ли порода в условиях, которые могли способствовать развитию микробной жизни в древнем прошлом Марса.

Программное обеспечение, называемое «адаптивным отбором проб», автономно позиционирует прибор близко к целевому камню, затем просматривает снимки объекта, сделанные PIXL, чтобы найти минералы, заслуживающие более тщательного изучения. Все это делается в режиме реального времени, без общения марсохода с диспетчерами миссии на Земле.

«Мы используем искусственный интеллект PIXL для изучения ключевых научных вопросов», - сказала главный исследователь прибора Эбигейл Оллвуд из JPL. «Без него вы бы увидели намек на что-то интересное в данных, а затем вам пришлось бы повторно сканировать породу, чтобы изучить ее подробнее. Это позволяет PIXL прийти к выводу без изучения данных людьми».

Адаптивная выборка - не единственное применение искусственного интеллекта на Марсе. Примерно в 3700 километрах от Perseverance находится ровер Curiosity, который первым разработал форму ИИ, позволяющую марсоходу автономно обрабатывать камни лазером в зависимости от их формы и цвета.

Изучение газа, который сгорает после каждого лазерного удара, позволяет определить химический состав породы. Perseverance обладает той же способностью, а также более продвинутой формой ИИ, которая позволяет ему перемещаться без указания определенного направления с Земли. Оба марсохода по-прежнему полагаются на десятки инженеров и ученых в планировании ежедневного набора из сотен отдельных команд, но эти цифровые интеллектуальные решения помогают обеим миссиям выполнять больше за меньшее время.

«Идея адаптивной выборки PIXL заключается в том, чтобы помочь ученым найти иголку в стоге сена данных, освобождая им время и энергию, чтобы сосредоточиться на других вещах», - сказал Питер Лоусон, который руководил внедрением адаптивной выборки до ухода из JPL. «В конечном счете, это помогает нам быстрее собирать лучшие научные данные».

Искусственный интеллект помогает PIXL двумя способами. Во-первых, он правильно позиционирует прибор, как только он оказывается близко к цели в скале. Расположенный в конце роботизированной руки Perseverance, спектрометр установлен на шести крошечных роботизированных ножках, называемых гексаподами. Камера PIXL постоянно проверяет расстояние между прибором и каменной мишенью, чтобы облегчить определение местоположения.

Колебания температуры на Марсе достаточно велики, чтобы рука Perseverance растягивалась или сжималась на микроскопическую величину, что может сбить цель PIXL. Гексапод автоматически настраивает прибор, чтобы подвести его исключительно близко, не соприкасаясь со скалой.

«Мы должны внести коррективы в микрометрическую шкалу, чтобы получить необходимую точность», - сказал Оллвуд. «Он приближается к скале настолько близко, что у инженера встают дыбом волосы на затылке».

Когда будущие миссии отправятся глубже в Солнечную систему, они будут находиться без связи дольше, чем миссии на Марсе в настоящее время. Вот почему ученые стремятся к развитию большей автономии для миссий, поскольку они путешествуют и проводят научные исследования на благо человечества.