Sol üstteki beyaz alet olan PIXL, NASA’nın Perseverance gezgini üzerindeki robotik kolun ucunda bulunan birkaç bilimsel araçtan biridir. Mars gezgininin sol navigasyon kamerası, bu kompoziti oluşturan görüntüleri 2 Mart 2021’de çekti. Kaynak: NASA/JPL-Caltech
Yapay zeka, bilim insanlarının Perseverance keşif aracı tarafından incelenen kayalardaki mineralleri tespit etmesine yardımcı oluyor.
NASA‘nin Perseverance gezgini Mars PIXL cihazıyla uyarlanabilir örnekleme gibi gelişmiş AI teknolojilerini kullanarak, eski mikrobiyal yaşamın potansiyel belirtilerini aramak için kaya bileşimlerini otonom olarak analiz eder. Bu, insan müdahalesi olmadan gerçek zamanlı kararlar alabilen daha akıllı uzay görevlerine doğru önemli bir adımdır.
Akıllı Uzay Aracı ve Uzay Araştırmalarında Yapay Zeka
Bazı bilim insanları, tam olarak hangi verileri arayacaklarını, nerede bulacaklarını ve nasıl analiz edeceklerini bilen “akıllı” uzay araçlarıyla gezegenleri keşfetmeyi hayal ediyor. Bu hayali gerçeğe dönüştürmek zaman alacak olsa da, NASA’nın Perseverance Mars gezginiyle yapılan ilerlemeler bu yönde umut verici adımlar sunuyor.
Yaklaşık üç yıldır, keşif görevi bir tür test yapıyor yapay zeka Kızıl Gezegen’in kayalarındaki mineralleri arayan. Bu, yapay zekanın Mars’ta kaya kompozisyonunun gerçek zamanlı analizine dayalı otonom kararlar almak için ilk kez kullanıldığı anlamına geliyor.
Bu hızlandırılmış videoda, bir testte yapılan testin JPL Haziran 2023’te, NASA’nın Perseverance Mars gezgini üzerindeki Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) aletinin bir mühendislik modeli, veri toplamak için bir kayaya yaslanıyor. Kaynak: NASA/JPL-Caltech
Mars’ta Yapay Zeka Destekli Mineral Analizi
Yazılım şunları destekler: PİKSEL (X-ışını Litokimyası için Gezegensel Enstrüman), Güney Kaliforniya’daki NASA Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından geliştirilen bir spektrometre. PIXL, bir kayanın yüzeyindeki minerallerin kimyasal bileşimini haritalayarak, bilim insanlarının kayanın Mars’ın eski geçmişinde mikrobiyal yaşamı destekleyebilecek koşullarda oluşup oluşmadığını belirlemesine olanak tanır.
“Uyarlanabilir örnekleme” adı verilen yazılım, otonom olarak cihazı bir kaya hedefine yakın bir yere konumlandırır, ardından daha derinlemesine incelenmeye değer mineralleri bulmak için PIXL’in hedef taramalarına bakar. Tüm bunlar, gezicinin Dünya’daki görev kontrolörleriyle konuşması olmadan gerçek zamanlı olarak yapılır.
Rover Otonomisi ve Örnek Toplama Alanındaki Gelişmeler
JPL’den enstrümanın baş araştırmacısı Abigail Allwood, “PIXL’in yapay zekasını temel bilime odaklanmak için kullanıyoruz,” dedi. “Bu olmadan, verilerde ilginç bir şeyin ipucunu görürdünüz ve daha fazla incelemek için kayayı yeniden taramanız gerekirdi. Bu, PIXL’in verileri insanlar incelemeden bir sonuca varmasını sağlar.”
PIXL dahil olmak üzere Perseverance’ın cihazlarından gelen veriler, bilim insanlarının bir kaya çekirdeğini ne zaman deleceklerini ve onu titanyum metal bir tüpe kapatıp diğerleriyle birlikte kapatacaklarını belirlemelerine yardımcı oluyor. yüksek öncelikli örneklerNASA’nın Mars’tan Örnek Getirme kampanyasının bir parçası olarak daha ileri incelemeler için Dünya’ya getirilebilir.
“Thunderbolt Peak” lakaplı bir kaya hedefinin bu görüntüsü, kayaların mineral bileşimini X-ışınlarıyla vurarak belirleyen PIXL kullanan NASA’nın Perseverance Mars gezgini tarafından oluşturuldu. Görüntüdeki her mavi nokta, bir X-ışınının çarptığı bir noktayı temsil ediyor. Kaynak: NASA/JPL-Caltech/DTU/QUT
Yapay Zeka Yeteneklerinin Mars’ın Ötesine Taşınması
Uyarlanabilir örnekleme, Mars’ta yapay zekanın tek uygulaması değildir. 2.300 mil (3.700 kilometre) Perseverance’dan NASA’nın Curiosity’si, keşif aracının otonom bir şekilde hareket etmesini sağlayan bir yapay zeka biçiminin öncülüğünü yapmıştır. lazerle kayaları patlat Şekillerine ve renklerine göre. Her lazer darbesinden sonra yanan gazı incelemek bir kayanın kimyasal bileşimini ortaya çıkarır. Perseverance aynı yeteneğe ve ayrıca Dünya’dan belirli bir yön olmadan gezinmesini sağlayan daha gelişmiş bir AI biçimine sahiptir. Her iki keşif aracı da her günün yüzlerce ayrı komutunu planlamak için hala düzinelerce mühendis ve bilim insanına güveniyor, ancak bu dijital zekalar her iki görevin de daha az zamanda daha fazlasını yapmasına yardımcı oluyor.
“PIXL’in uyarlanabilir örneklemesinin arkasındaki fikir, bilim insanlarının veri yığınındaki iğneyi bulmalarına yardımcı olmak, böylece diğer şeylere odaklanmaları için zaman ve enerji boşaltmak,” diyor JPL’den emekli olmadan önce uyarlanabilir örneklemenin uygulanmasına öncülük eden Peter Lawson. “Sonuç olarak, en iyi bilimi daha hızlı toplamamıza yardımcı oluyor.”
Yapay Zeka Teknolojisini Kullanarak Hassas Konumlandırma
AI, PIXL’e iki şekilde yardımcı olur. Birincisi, enstrüman bir kaya hedefinin yakınına geldiğinde enstrümanı tam olarak doğru şekilde konumlandırır. Perseverance’ın robotik kolunun ucunda bulunan spektrometre, altı küçük robotik bacak olan hekzapod üzerinde durur. PIXL’in kamerası, konumlandırmaya yardımcı olmak için enstrüman ile kaya hedefi arasındaki mesafeyi tekrar tekrar kontrol eder.
Mars’taki sıcaklık dalgalanmaları Perseverance’ın kolunun mikroskobik bir miktarda genişleyip daralmasına yetecek kadar büyüktür, bu da PIXL’ın nişanını bozabilir. Hexapod, kayayla temas etmeden olağanüstü yakınlığa ulaşmak için aleti otomatik olarak ayarlar.
“Mikrometre ölçeğinde ayarlamalar yapmamız gerekiyor, böylece kesinlik “İhtiyacımız var,” dedi Allwood. “Bir mühendisin ensesindeki tüyleri diken diken edecek kadar kayaya yaklaşıyor.”
Yapay Zeka ile Ayrıntılı Mineral Haritaları Oluşturma
PIXL pozisyon aldığında, başka bir AI sistemi parlama şansı yakalar. PIXL, bir kayanın posta pulu büyüklüğündeki bir alanını tarar ve mikroskobik noktalardan oluşan bir ızgara oluşturmak için binlerce kez X-ışını ışını gönderir. Her nokta, mevcut minerallerin kimyasal bileşimi hakkında bilgi verir.
Mineraller, Mars hakkında temel soruları yanıtlamak için hayati önem taşır. Kayaya bağlı olarak, bilim insanları suyun kayayı nasıl oluşturduğuna dair ipuçları saklayan karbonatları veya Mars geçmişinde mevcut olsaydı mikroplara besin sağlamış olabilecek fosfatları arıyor olabilirler.
Uzay Görevlerinde Gelecekteki Otonomi
Bilim insanlarının, yüzlerce X-ışını darbesinden hangisinin belirli bir minerali ortaya çıkaracağını önceden bilmesinin bir yolu yok, ancak cihaz belirli mineralleri bulduğunda, daha fazla veri toplamak için otomatik olarak durabilir; bu eyleme “uzun bekleme” adı verilir. Sistem, makine öğrenmePIXL’in uzun süre odaklanabileceği minerallerin listesi büyüyor.
Yazılımın geliştirilmesine yardımcı olan JPL’den David Thompson, “PIXL, bilim insanlarının belirli bir zamanda aradıkları şeye bağlı olarak yapılandırılabilmesi bakımından bir tür İsviçre çakısıdır,” dedi. “Mars, her gün düzenli iletişimlerimiz olduğu ve bu sayede yol boyunca ayarlamalar yapma şansımız olduğu için yapay zekayı test etmek için harika bir yerdir.”
Gelecekteki görevler Güneş Sistemi’nin daha derinlerine doğru yol aldığında, şu anda Mars’ta olan görevlerden daha uzun süre temassız kalacaklar. Bu nedenle, görevler için daha fazla özerklik geliştirmeye yönelik güçlü bir ilgi var çünkü yarı bükülmüş iplik Ve davranış bilimi İnsanlığın yararına.
NASA’nın Perseverance Mars Gezgini
NASA’nın Mars 2020 görevinin bir parçası olan Perseverance gezgini, Kızıl Gezegen’e gönderilen en gelişmiş robotik keşif araçlarından biridir. 30 Temmuz 2020’de fırlatılan ve 18 Şubat 2021’de Mars’a inen Perseverance’ın birincil görevi, eski yaşam belirtileri aramak, Mars kaya ve toprak örneklerini toplamak ve saklamak ve Mars’ın iklimini ve jeolojisini incelemektir.
Gezici, kameralar, spektrometreler, çevresel sensörler ve yer altı radarları dahil olmak üzere görevlerinde yardımcı olacak bir dizi bilimsel araçla donatılmıştır. Öne çıkan araçlarından biri, Mars kayalarının mikroskobik ölçekte ayrıntılı kimyasal analizlerini gerçekleştirmesini sağlayan bir X-ışını floresan spektrometresi olan PIXL’dir (X-ışını Litokimyası için Gezegensel Araç).
Perseverance ayrıca, gelecekteki görevler için kabiliyetleri genişleterek, başka bir gezegende motorlu uçuşu test etmek için ilk helikopter olan Ingenuity’yi de taşıyor. Ayrıca, gezici, Mars’a yapılacak gelecekteki insan görevleri için hayati bir öncü görevi görüyor, Mars atmosferinden oksijen çıkarma teknolojisini test ediyor ve Mars’taki insan yaşamını etkileyecek diğer çevre koşullarını belirliyor.
Mobil bir laboratuvar işlevi gören Perseverance, yalnızca geçmiş mikrobiyal yaşama dair kanıtlar aramakla kalmıyor, aynı zamanda robotik, otonom teknoloji ve gezegen biliminin entegrasyonunu sergileyerek gelecekteki keşiflerin de önünü açıyor.