La inteligencia artificial ha estado haciendo olas en los últimos años, permitiéndonos resolver problemas más rápido de lo que la informática tradicional podría permitir. Recientemente, por ejemplo, La filial de inteligencia artificial de Google, DeepMind, desarrolló AlphaFold2, un programa que resolvió el problema del plegamiento de proteínas. Este es un problema que ha desconcertado a los científicos durante 50 años.

Los avances en IA nos han permitido avanzar en todo tipo de disciplinas, y estas no se limitan a aplicaciones en este planeta. Desde diseñar misiones hasta limpiar la órbita de basura de la Tierra, Aquí hay algunas formas en que la inteligencia artificial puede ayudarnos a aventurarnos más en el espacio.

Asistentes de astronautas

¿Te acuerdas de Tars y Case, los robots asistentes de la película Interstellar? Si bien estos robots aún no existen para misiones espaciales reales, los investigadores están trabajando para lograr algo similar, creando asistentes inteligentes para ayudar a los astronautas. Estos asistentes basados ​​en IA, aunque no parezcan tan elegantes como los de las películas, podría ser increíblemente útil para la exploración espacial.

Un asistente virtual desarrollado recientemente puede detectar potencialmente cualquier peligro en misiones espaciales prolongadas, como cambios en la atmósfera de la nave espacial, por ejemplo, aumento de dióxido de carbono, o un mal funcionamiento del sensor que podría ser potencialmente dañino. A continuación, alertaría a la tripulación con sugerencias de inspección.

Un asistente de inteligencia artificial llamado Cimon fue trasladado a la estación espacial internacional (ISS) en diciembre de 2019, donde se está probando durante tres años. Finalmente, Cimon se utilizará para reducir el estrés de los astronautas realizando las tareas que le pidan. La NASA también está desarrollando un compañero para los astronautas a bordo de la ISS, llamado robonauta, que trabajará junto a los astronautas o asumirá tareas que sean demasiado riesgosas para ellos.

Diseño y planificación de la misión

Planear una misión a Marte no es una tarea fácil, pero la inteligencia artificial puede facilitarlo. Las nuevas misiones espaciales se basan tradicionalmente en el conocimiento recopilado por estudios anteriores. Sin embargo, esta información a menudo puede ser limitada o no completamente accesible.

Esto significa que el flujo de información técnica está limitado por quién puede acceder a ella y compartirla con otros ingenieros de diseño de la misión. Pero, ¿qué pasaría si toda la información de prácticamente todas las misiones espaciales anteriores estuviera disponible para cualquier persona con autoridad en solo unos pocos clics? Un día puede haber un sistema más inteligente, similar a Wikipedia, pero con inteligencia artificial que puede responder consultas complejas con información confiable y relevante, para ayudar con el diseño y la planificación iniciales de nuevas misiones espaciales.

Los investigadores están trabajando en la idea de un asistente de ingeniería de diseño para reducir el tiempo requerido para el diseño de la misión inicial, que de otro modo requeriría muchas horas de trabajo humano. "Daphne" es otro ejemplo de asistente inteligente para diseñar sistemas satelitales de observación de la Tierra. Daphne es utilizado por ingenieros de sistemas en equipos de diseño de satélites. Facilita su trabajo al proporcionar acceso a información relevante, incluidos comentarios, así como respuestas a consultas específicas.

Procesamiento de datos satelitales

Los satélites de observación de la Tierra generan enormes cantidades de datos. Esto es recibido por las estaciones terrestres en trozos durante un largo período de tiempo, y tiene que reconstruirse antes de poder analizarlo. Si bien ha habido algunos proyectos de crowdsourcing para realizar análisis básicos de imágenes satelitales a muy pequeña escala, La inteligencia artificial puede venir a nuestro rescate para un análisis detallado de datos satelitales.

Por el gran volumen de datos recibidos, La IA ha sido muy eficaz para procesarla de forma inteligente. Se ha utilizado para estimar el almacenamiento de calor en áreas urbanas y para combinar datos meteorológicos con imágenes de satélite para estimar la velocidad del viento. La IA también ha ayudado con la estimación de la radiación solar utilizando datos de satélites geoestacionarios, entre muchas otras aplicaciones.

La IA para el procesamiento de datos también se puede utilizar para los propios satélites. En una investigación reciente, Los científicos probaron varias técnicas de inteligencia artificial para un sistema de monitoreo de salud por satélite remoto. Este es capaz de analizar los datos recibidos de los satélites para detectar cualquier problema, predecir el rendimiento de la salud de los satélites y presentar una visualización para la toma de decisiones informada.

Basura espacial

Uno de los mayores desafíos espaciales del siglo XXI es cómo abordar los desechos espaciales. Según la ESA, hay casi 34, 000 objetos de más de 10 cm que suponen una seria amenaza para la infraestructura espacial existente. Hay algunos enfoques innovadores para hacer frente a la amenaza, como diseñar satélites para volver a entrar en la atmósfera de la Tierra si se despliegan dentro de la región de la órbita terrestre baja, haciendo que se desintegren por completo de forma controlada.

Otro enfoque es evitar posibles colisiones en el espacio, evitando la creación de cualquier residuo. En un estudio reciente, Los investigadores desarrollaron un método para diseñar maniobras para evitar colisiones utilizando técnicas de aprendizaje automático (ML).

Otro enfoque novedoso es utilizar la enorme potencia informática disponible en la Tierra para entrenar modelos ML, transmitir esos modelos a la nave espacial que ya está en órbita o en camino, y utilizarlos a bordo para diversas decisiones. Recientemente se ha propuesto una forma de garantizar la seguridad de los vuelos espaciales utilizando redes ya capacitadas a bordo de la nave espacial. Esto permite una mayor flexibilidad en el diseño de satélites mientras se mantiene al mínimo el peligro de colisión en órbita.

Sistemas de navegación

En la tierra, estamos acostumbrados a herramientas como Google Maps que utilizan GPS u otros sistemas de navegación. Pero no existe tal sistema para otros cuerpos extraterrestres, por ahora.

No tenemos satélites de navegación alrededor de la Luna o Marte, pero podríamos usar los millones de imágenes que tenemos de satélites de observación como el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). En 2018, un equipo de investigadores de la NASA en colaboración con Intel desarrolló un sistema de navegación inteligente que utiliza IA para explorar los planetas. Entrenaron el modelo en los millones de fotografías disponibles de varias misiones y crearon un mapa virtual de la Luna.

A medida que continuamos explorando el universo, Continuaremos planificando misiones ambiciosas para satisfacer nuestra curiosidad inherente, así como para mejorar la vida humana en la Tierra. En nuestros esfuerzos, La inteligencia artificial nos ayudará tanto en la Tierra como en el espacio a hacer posible esta exploración.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.