NASA udvikler kunstig intelligens til fremtidig udforskning af udenjordiske underjordiske oceaner

NASA er ved at udvikle teknologi, der kan muliggøre autonom navigation af fremtidige undervandsdroner, der studerer underjordiske oceaner på iskolde måner som Jupiters Europa. Agenturet arbejder på kunstig intelligens (AI), der vil give undervandsfartøjer mulighed for at træffe deres egne beslutninger under udforskning af udenjordiske vandverdener.

Rumundersøgelser og astronomiske observationer i de seneste år har vist, at vores solsystem er rigeligt i vand og kunne rumme mindst flere flydende oceaner under overfladen. Det videnskabelige samfund antager, at der findes vand under Europas skorpe, såvel som på andre iskolde måner som Saturns Dione og Ganymedes. Overbevisende beviser for skjulte oceaner på dværgplaneterne Ceres og Pluto er også blevet præsenteret for nylig, beviser, at mange mysterier kan ligge dybt inde i disse frigide himmellegemer, venter på at blive afdækket af undersøiske robotopdagere.

NASA er opmærksom på de nye udfordringer, som den skal stå over for, hvis den med succes vil udforske underjordiske oceaner på Europa og andre iskolde verdener. Sådanne undervandsdroner ville fokusere på at søge efter mikrobielt liv i dette barske miljø, hvilket stærkt hindrer den nominelle kommunikation med missionskontrol på Jorden. Derfor, nøglespørgsmålet er at udvikle meget selvstændig, ubådslignende sonder, der er i stand til at træffe beslutninger på egen hånd i realtid for at fortsætte udforskning og forskning uafbrudt.

"Afhængig af det nøjagtige missionskoncept, der overvejes, autonome undervandsbiler, der udforsker havverdener, skal operere autonomt i dage til måneder. Inden for denne tidsramme, de skal forvalte deres egne ressourcer, udforske et stort set ukendt miljø, herunder navigation til og fra et enkelt indsættelsespunkt, som også fungerer som et kommunikationslink til omverdenen, "Steve Chien fra NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) fortalte Astrowatch.net.

Chien leder Artificial Intelligence Group på JPL, som i øjeblikket udvikler kunstig intelligens til undervandsdroner. Fra 26. august til 4. september, 2016, holdet testede en flåde af koordinerede droner i Monterey Bay, Californien, med det formål at detektere ændringer i temperatur og saltholdighed.

Flåden, der blev testet, omfatter tre autonome undervandsbiler (AUV'er), to oceansvævefly, og en Tethys-klasse langdistance-AUV. Systemet er suppleret med en 300-meter opløsning ROMS (Regional Ocean Modeling System) fri overflade, terrænfølge, primitive ligninger havmodel udviklet specielt til dette projekt, og en pakke med planlægningssoftware. Softwaren identificerer placeringen af ​​specifikke videnskabelige mål baseret på ROMS-output og bestemmer autonomt den optimale prøveudtagningsstrategi for en heterogen række af autonome køretøjer.

Under sidste års testkørsler, flåden af ​​disse seks små nedsænkbare mærkede, hvordan havet aktivt ændrede sig omkring dem, som er afgørende for udviklingen af ​​autonome navigationssystemer. Svæveflyene blev indsat tidligere på sommeren for at levere over en måneds data forud for det intensive feltprogram.

Disse tests var en del af holdets kontinuerlige indsats for at designe og planlægge fremtidige autonome køretøjer med fokus på yderligere raffinering og demonstration af AI-teknologier. Det næste sæt testkørsler er planlagt til foråret 2017.

"Vi udvikler missionskoncepter og udvikler nogle af de nødvendige teknologier samt demonstrerer teknologier for jordanaloger og jordvidenskabelige problemer, " sagde Chien.

I betragtning af at hovedmålet med fremtidige undervandsdroner, der udforsker oceaner under overfladen, ville være at lede efter mikrobielle livsformer, Chien foreslår, at sonderne skal koncentrere sig om at søge efter sprækker i en planets overflade kendt som hydrotermiske ventilationsåbninger. Disse funktioner, almindeligt forekommende på havbassiner, opfattes som potentielle livsstøttende miljøer på grund af geotermisk opvarmede vandemissioner. Desuden, mere generel karakterisering af en sådan fremmed underjordisk vandig verden er også nødvendig, da disse repræsenterer totalt ukendte og uudforskede riger.

Holdet er overbevist om, at deres projekt vil skabe en ramme for design af robotmissioner til udenjordiske isdækkede oceaner.

"Langt størstedelen af ​​rumudforskningen udføres af robotsonder. At øge autonomien i fremtidige missioner er essentielt for både at øge effektiviteten af ​​rumudforskningen samt udforskning af fjernere, udfordrende miljøer, såsom underishave, " konkluderede Chien.