Mars’ta Yaşam Var mı? NASA’nın Yapay Zeka Gezginleri Yakında Bunu Söyleyebilir
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.
Yapay zeka, bilim insanlarının Perseverance keşif aracı tarafından incelenen kayalardaki mineralleri tespit etmesine yardımcı oluyor.
NASA’nın Mars’taki Perseverance gezgini, antik mikrobiyal yaşamın olası belirtilerini aramak için kaya bileşimlerini otonom olarak analiz etmek üzere PIXL cihazıyla uyarlanabilir örnekleme gibi gelişmiş yapay zeka teknolojilerini kullanır. 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 Kızıl Gezegen’in kayalarındaki mineralleri arayan bir yapay zeka türünü test ediyor . Bu, yapay zekanın Mars’ta kaya kompozisyonunun gerçek zamanlı analizine dayalı otonom kararlar almak için kullanıldığı ilk sefer.
Mars’ta Yapay Zeka Destekli Mineral Analizi
Yazılım, Güney Kaliforniya’daki NASA Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından geliştirilen bir spektrometre olan PIXL’i (X-ışını Litokimyası için Gezegensel Enstrüman) destekler. 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 Perseverance’ın cihazlarından gelen veriler, bilim insanlarının bir kaya çekirdeğini ne zaman deleceklerini ve onu titanyum metal bir tüpe koyup kapatacaklarını belirlemelerine yardımcı oluyor. Böylece, NASA’nın Mars Örnek Getirme kampanyasının bir parçası olarak, diğer yüksek öncelikli örneklerle birlikte daha ileri çalışmalar için Dünya’ya getirilebilecek .
Yapay Zeka Yeteneklerinin Mars’ın Ötesine Taşınması
Mars’ta yapay zekanın tek uygulaması uyarlanabilir örnekleme değildir. Perseverance’tan yaklaşık 2.300 mil (3.700 kilometre) uzakta, gezginin şekline ve rengine göre kayaları lazerle otonom olarak vurmasına izin veren bir yapay zeka biçimine öncülük eden NASA’nın Curiosity’si bulunmaktadır . Her lazer vuruşundan 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 yapay zeka biçimine sahiptir . Her iki gezgin de 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.
Allwood, “İhtiyacımız olan doğruluğu elde etmek için mikron ölçeğinde ayarlamalar yapmamız gerekiyor ,” dedi. “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 öğrenimi yoluyla geliştikçe , PIXL’in uzun beklemeyle 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 sisteminin daha derinlerine doğru yol aldığında, şu anda Mars’ta olan görevlerden daha uzun süre temassız kalacaklar. Bu nedenle, insanlığın yararına bilim yürütürken ve gezerken görevler için daha fazla özerklik geliştirmeye yönelik güçlü bir ilgi var.
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.
