見出しを書き直しました: 宇宙探査における人工知能の 7 つの驚くべき応用

宇宙探査は、人類の最も挑戦的で刺激的な取り組みの 1 つです。これには、科学的知識、技術革新、そして人間の勇気の組み合わせが必要です。しかし、人類と宇宙船を宇宙の広大で未知の領域に送り込むには、多くの制限とリスクが伴います。だからこそ、新しい世界を発見し、視野を広げるために人工知能 (AI) が不可欠です。

人工知能はコンピューター サイエンスの一分野であり、通常は人間の知能や推論などのシステムを必要とするタスクを実行できる機械を作成しようとします。 、学習、意思決定、問題解決。人工知能は、いくつかの課題を克服し、宇宙探査の機会を増やすのに役立ちます。ここでは、宇宙探査における人工知能の 7 つの驚くべき応用例を紹介します:

1. 宇宙飛行士アシスタント

人工知能は、監視システムや機器の制御など、宇宙船や宇宙ステーションでのさまざまなタスクを完了する宇宙飛行士を支援します。 、実験を行ったり、仲間を提供したりする。たとえば、CIMON は、音声認識と顔認識を通じて国際宇宙ステーション上の宇宙飛行士と対話できる人工知能アシスタントです。 CIMON は、宇宙飛行士が手順を実行したり、質問に答えたり、音楽を再生したりするのを支援します。もう 1 つの例は、危険なミッションや日常的なミッションで宇宙飛行士と並んで作業したり宇宙飛行士に代わって作業したりできる人型ロボット、ロボノートです。宇宙ミッションの設計と計画に効果的に役立ちます。 AI は、打ち上げ日、軌道、ペイロード、予算などのミッション パラメーターを最適化することもできます。たとえば、ESA は、ミッション分析者が遺伝的アルゴリズムを使用して惑星間軌道を設計するのに役立つ MELIES と呼ばれる人工知能システムを開発しました。

3. 宇宙船の自律性

人工知能の応用により、宇宙船が人間なしで自律的に動作できるようになります。地球からの介入や通信。これは、通信遅延が大きくなる可能性がある深宇宙ミッションで特に有益です。人工知能は、宇宙船の航行、障害物の回避、変化する環境への適応、緊急事態への対応を支援します。たとえば、NASA の 2020 年火星探査車パーサヴィアランスは、Terrain Relative Navigation と呼ばれる人工知能システムを使用しており、火星の表面の画像を分析し、それに応じて着陸位置を調整できます。

4、データ分析

人工知能宇宙ミッションで収集された画像、信号、スペクトル、テレメトリなどの大量のデータの分析に役立ちます。 AI はこのデータを人間よりも迅速かつ正確に処理し、人間が見逃してしまう可能性のあるパターンや異常を発見できます。たとえば、NASA のケプラー宇宙望遠鏡は、ニューラル ネットワークに基づく人工知能システムを使用して、通過信号を検出することで新しい系外惑星を発見します

5、宇宙通信

人工知能は、宇宙間の通信を改善する上で重要な役割を果たしています。宇宙船と地球、または宇宙船の間。通信の帯域幅、周波数、電力、変調を最適化します。さらに、AI はエラーや干渉を検出して修正できるため、通信リンクのセキュリティと信頼性が向上します。たとえば、NASA の深宇宙ネットワークは、通信アンテナの状態と可用性を監視および予測できる「深宇宙ネットワーク」と呼ばれる人工知能システムを使用しています。

6、宇宙ゴミの除去

人工知能は、次のことができます。スペースデブリの問題を解決します。スペースデブリとは、地球を周回していて宇宙船の運航に脅威をもたらす、放置または廃棄された物体を指します。人工知能はレーダーや光学データを使用してスペースデブリを追跡し、カタログ化することができます。さらに、AI は、スペースデブリを除去したり軌道から外したりするためのロボットアームやネットワークの設計と制御に役立つ可能性があります。たとえば、欧州宇宙機関の軌道離脱などのミッションは、放棄された衛星を自律的に捕捉できる人工知能システムを使用することを計画しています。

7. 宇宙生物学

AI は、生体認証または生物学的マーカーを利用して兆候の検索を支援できます。地球を超えた生命の。物理的および化学的特性を分析することで、居住可能な惑星や衛星を特定するのに役立ちます。 AI は、分光学や顕微鏡技術を使用して、生命体の可能性を検出するのにも役立つ可能性があります。たとえば、NASA のドラゴンフライ ミッションでは、人工知能システムを使用して土星の衛星タイタンでドローンのような回転翼航空機を飛行させ、サンプルを収集して前生物化学の兆候を探すことが計画されています。

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