Wie die NASA KI auf dem Rover Perseverance einsetzt, um Marsgestein zu untersuchen
Raumfahrtingenieure setzen schon seit einiger Zeit KI in Rovern ein – daher sind heutige Marsforscher in der Lage , einen sicheren Landeplatz auszuwählen und autonom durch eine Region zu fahren . Bisher war es ihnen jedoch nicht möglich, selbst Wissenschaft zu betreiben, da der Großteil dieser Arbeit von Wissenschaftlern auf der Erde geleistet wird, die Daten analysieren und den Rover auf Ziele ausrichten, die sie untersuchen möchten.
Jetzt unternimmt der NASA-Rover Perseverance jedoch die ersten Schritte hin zu einer autonomen wissenschaftlichen Untersuchung auf dem Mars. Der Rover testet seit drei Jahren eine KI-Funktion, die es ihm ermöglicht, in Marsgesteinen nach bestimmten Mineralien zu suchen und diese zu identifizieren. Das System arbeitet mit dem PIXL-Instrument (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) des Rovers, einem Spektrometer, das mithilfe von Licht analysiert, woraus Gesteine bestehen. Die Software namens „Adaptive Sampling“ durchsucht die Daten von PIXL und identifiziert Mineralien, die genauer untersucht werden sollen.
„Wir nutzen die KI von PIXL, um wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen“, erklärte die leitende Forscherin von PIXL, Abigail Allwood vom Jet Propulsion Laboratory der NASA, in einer Erklärung . „Ohne sie würden Sie einen Hinweis auf etwas Interessantes in den Daten sehen und müssten dann das Gestein erneut scannen, um es genauer zu untersuchen. Dadurch kann PIXL zu einer Schlussfolgerung gelangen, ohne dass Menschen die Daten untersuchen müssen.“
Das System läuft an Bord des Rovers, ohne dass ein Eingreifen der Erde erforderlich ist. Das bedeutet, dass wertvolle Zeit gespart wird, nicht nur durch die Auswahl der Ziele für die Wissenschaftler, sondern auch, weil keine langen Kommunikationszeiten erforderlich sind.
„Die Idee hinter dem adaptiven Sampling von PIXL besteht darin, Wissenschaftlern dabei zu helfen, die Nadel im Heuhaufen von Daten zu finden und so Zeit und Energie zu gewinnen, damit sie sich auf andere Dinge konzentrieren können“, sagte Peter Lawson, einer der Entwickler der Software. „Letztendlich hilft es uns, schneller die besten wissenschaftlichen Erkenntnisse zu sammeln.“
Das KI-System funktioniert, indem es Daten von PIXL erfasst und dann das Instrument (das am Arm von Perseverance montiert ist) mithilfe seiner Kamera neu positioniert, sodass es näher herankommen kann, um eine detaillierte Messung vorzunehmen, ohne den Felsen zu treffen. Sie können das System in einem (irgendwie bezaubernden) Video eines erdbasierten PIXL-Modells in Aktion sehen. Das System misst einen kleinen Gesteinsfleck und kann, wenn es Hinweise auf Mineralien findet, die für die Wissenschaft von Interesse sind, automatisch weitere Daten zu diesem Bereich sammeln.
„PIXL ist eine Art Schweizer Taschenmesser, da es je nach dem, was die Wissenschaftler zu einem bestimmten Zeitpunkt suchen, konfiguriert werden kann“, sagte David Thompson, der an der Entwicklung der Software beteiligt war. „Der Mars ist ein großartiger Ort, um KI zu testen, da wir jeden Tag regelmäßig kommunizieren und so die Möglichkeit haben, unterwegs Optimierungen vorzunehmen.“