美国航空航天局(NASA)开始探索如何让远程车载计算机主导搜寻其他行星上的生命踪迹。来自 NASA 戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的科学家已经公布了第一批新型智能系统成果,这些系统将被安装在太空探测器上,它们能够鉴别出岩石样本中生命的地质化学特征。允许这些智能系统选择分析对象,以及向地球上的我们报告什么内容,将有助于克服向地球远距离传递信息的局限,更好地在遥远行星搜寻生命踪迹。这些系统将会在 2022/23 ExoMars 火星任务中首次亮相,然后更加全面地应用到太阳系更遥远天体的探测任务中。
首席研究员维多利亚·达·珀安(Victoria Da Poian)在国际地球化学年会(Goldschmidt Geochemistry conference)上展示了这项成果,她说:“这是太空探索中富有远见的一步。这意味着随着时间的推移,我们将放弃让人类参与到太空任务的每一步的观念,而是考虑使用装备智能系统的计算机,它们接受训练,自行做出决策,能够优先将最有意思、或者时间上最关键的信息传送回地球。”
埃里克·莱尼斯(Eric Lyness)是 NASA 戈达德太空飞行中心行星环境实验室(Planetary Environments Lab)的软件工程主管,他强调,行星探索需要智能仪器:“将数据传送回地球要花费很长的时间,开销也很大,这意味着科学家们不能凭自己的意愿决定要做多少实验、或者要分析多少数据。仪器收集样本之后,使用人工智能(AI)来执行第一轮数据分析,再传送回地球,NASA 能够优化我们接收到的数据,这将会极大提升太空任务的科学价值。”
维多利亚·达·珀安和埃里克·莱尼斯(两位都在 NASA 戈达德太空飞行中心工作)已经训练了一批人工智能系统,让它们分析数百份岩石样本,以及数千份来自火星有机分子分析仪(MOMA)的实验光谱。MOMA 将会装载在 EXOMars 的罗莎琳德·富兰克林火星车(Rosalind Franklin Rover)上,于 2023年一起登陆火星。MOMA 是基于质谱仪的最先进设备,能够分析并且识别岩石样本中的有机分子。它将会通过分析岩石样本,寻找过去或现在存在于火星地表以及地下的生命踪迹。送往火星的系统仍然会将大部分数据传送回地球,但是之后送往太阳系外的智能系统则被赋予自主权,决定发送哪些信息回地球。
来自伦敦自然历史博物馆(Natural History Museum)的行星地质学博士后研究员乔尔·戴维斯博士(Joel Davis)评论说:“行星探索任务的一个主要挑战就是让数据传回地球,这一过程既费时又费钱。在火星上,信号传输的延迟大概在 20 分钟左右,而你在太阳系中飞得越远,延迟也会越厉害。考虑到探测器有限的寿命,科学家们就必须精挑细选要发送回来的数据。当然,这些成果看上去的确鼓舞人心,宇宙飞船拥有更大的自主权是保证传回有用信息的一个方法。”戴维斯博士没有参与这项研究。
国际地球化学年会感谢 NASA 的戈达德太空飞行中心协助准备这一材料。ExoMar 是欧洲航空局(ESA)和俄罗斯联邦航空局(Roskosmos)的联合项目,其核心任务之一就是在火星上寻找过去以及现有的生命踪迹。项目关键设备就是 MOMA,这是由德、法、美三国团队联合开发的技术,由位于德国哥廷根的马克斯·普朗克太阳系研究所(Max Planck Institute for Solar System Research)领导。
国际地球化学年会是全球重要的地球化学会议,由美国地球化学学会(Geochemical Society)和欧洲地球化学协会(European Association of Geochemistry)联合主办。一年一度的会议涉及的主题包括气候变化、天体生物学、行星和星际发展和条件,地球材料化学、污染、海底环境、火山现象,等等。2020 年的夏威夷大会于 6 月 21 日至 26 日在线上举行,详细内容请点击以下链接:https://goldschmidt.info/2020/index 。2021 年的会议将会在法国里昂举办,而 2022 年则会重新安排夏威夷年会。