prompt:create an image of a “Artificial intelligence and machine learning concept. Hands of robot and human meet over space backgroud”
جدول المحتويات
ماهي تطبيقات الذّكاء الاصطناعي في الفضاء؟
تصنيع الأقمار الصّناعية والمركبات الفضائية
مساعد لأنظمة الملاحة على الأرض
سعت الوكالات الفضائية دوما لتطوير عتادها وتقنيّاتها حتى وصلت لاستغلال الذّكاء الاصطناعي في الفضاء. على على مرّ عقود كان استكشاف الفضاء تحديّا وإثارة للبشريّة، تلك الدّهشة لم تمضِ حتى مع وصول أوّل إنسان سطح القمر. بل كانت تلك الرّحلة دافعا أكبر لاستكشاف الفضاء.
بعيدا عن المنافسة التي قادتها القوى العظمى في بدايات القرن العشرين، تكاتفت الجهود الدّولية ليس لاكتشاف الفضاء فقط بل واستغلال موارده. رغم هذا ما زالت هناك الكثير من المخاطر والقيود التي تمنع وصول البشر والمركبات الفضائيّة إلى مناطق شاسعة وغير معروفة في هذا الكون. في هذه المقالة سنسلّط الضّوء على تطبيقات الذّكاء الاصطناعي في الفضاء.
ما هي تطبيقات الذّكاء الاصطناعي في الفضاء؟
مع تقدّم التّكنولوجيا الحديثة أصبح الذّكاء الاصطناعي أداة أساسية في البحث عن المعرفة. حيث تمكّنت البشريّة من استخدامه في كلّ المجالات بطرق لم يتخيّلها أحدٌ من قبل، منها مجال الفضاء. من الرّوبوتات إلى جمع وتحليل البيانات إلى رسم خرائط المجرّات وأكثر، يساعدنا الذّكاء الاصطناعي في الكثير من هذه التّطبيقات. ونذكر منها ما يلي:
1️⃣ مساعدة روّاد الفضاء
يساعد الذّكاء الاصطناعي رواد الفضاء على أداء مهام مختلفة على متن المركبة أو المحطّة الفضائية. مثل المراقبة أو التّحكم في الأجهزة أو إجراء التجارب، وخمّن ماذا؟ يستطيع أن يكون رفيقا لروّاد الفضاء أيضا.
هناك مثلا CIMON هو أحدث هذه التقنيات التي يتم اختبارها حاليًا هو مساعد الذّكاء الاصطناعي، يمكنه التّفاعل مع روّاد الفضاء في محطّة الفضاء الدولية (ISS) باستخدام التّعرف على الصّوت والوجه.
كما يمكنه مساعدة روّاد الفضاء في الإجراءات أو الإجابة على الأسئلة وكذلك اكتشاف أي مخاطر محتملة يجب أن يكون الرواد على علم بها.
مثال آخر هو Robonaut، وهو روبوت بشري يمكنه العمل جنبا إلى جنب مع روّاد الفضاء أو بدلا منهم في المهام الخطرة أو الرّوتينية.
2️⃣ تصميم وتخطيط المهمّة
يصمّم الذّكاء الاصطناعي ويخطّط البعثات الفضائية بشكل أكثر كفاءة وفعاليّة باستخدام كمّيات كبيرة من البيانات من البعثات وعمليّات المحاكاة السابقة. وكما يمكنه أيضا تحسين معلومات المهمّة، مثل تاريخ الإطلاق والمسار والحمولة والميزانيّة.
أحد الأمثلة على هذا النّوع من الذّكاء الاصطناعي هو المساعد الذّكي Daphne. دافني ينشئ أنظمة الأقمار الصّناعية لمراقبة الأرض. كما يستخدمه مهندسي الأنظمة في تصميم الأقمار الصناعية للوصول إلى البيانات. تتضمّن هذه البيانات تعليقات وإجابات على أسئلة محدّدة تتعلّق بالمهمّة.
كما طوّرت وكالة الفضاء الأوروبية نظام الذّكاء الاصطناعي يسمى MELIES يمكنه مساعدة محلّلي البعثات في تصميم مسارات بين الكواكب باستخدام الخوارزميات الجينيّة.
3️⃣ استقلالية المركبة الفضائية
يُمكّن الذّكاء الاصطناعي المركبات الفضائية من العمل بشكل مستقل دون الاعتماد على التّدخل البشري أو الاتصال من الأرض. هذا مفيد بشكل خاص لبعثات الفضاء السّحيق، حيث يمكن أن يكون تأخير الاتصال كبيرا ويؤدّي إلى مخاطر.
كما يساعد الذّكاء الاصطناعي المركبات الفضائية على التّنقل وتجنّب العقبات والتّكيف مع البيئات المتغيّرة والاستجابة لحالات الطّوارئ.
ومثلا تستخدم مركبة ناسا الجوّالة “برسفيرنس” التابعة ل “مارس 2020” نظاما للذّكاء الاصطناعي يسمى “الملاحة النسبية للتّضاريس” لتحليل صور سطح المّريخ وتعديل موقع هبوطه وفقا لذلك.
4️⃣ تحليل البيانات
يساعد الذّكاء الاصطناعي في تحليل البيانات من خلال توفير طرق أكثر دقّة وكفاءة لتحليل البيانات من البعثات الفضائية. يمكن أن تساعد خوارزميات التّعلم الآلي في تحديد أنماط البيانات من الأقمار الصّناعية والمسابر وأدوات استكشاف الفضاء الأخرى لاكتشاف الحالات الشاذّة التي يمكن أن تشير إلى اكتشافات أو مخاطر محتملة.
يستطيع العلماء بواسطة الذّكاء الاصطناعي تقدير تخزين الحرارة في مناطق معيّنة. ويمكنه تقدير سرعة الرّياح من خلال الجمع بين بيانات الأرصاد الجوية وصور الأقمار الصناعية. ويمكنه أيضا تقدير الإشعاع الشّمسي من خلال بيانات الأقمار الصناعية الثّابتة بالنّسبة للأرض.
وهنا نذكر مثلا تلسكوب كبلر الفضائي التابع لناسا الذي يعتمد على الشبكات العصبية لاكتشاف كواكب خارجية جديدة من خلال اكتشاف إشارات عبورها.
5️⃣ الاتصالات الفضائية
يساعد الذّكاء الاصطناعي في تحسين الاتصال بين المركبات الفضائية والأرض أو بين المركبات الفضائية. ويحسّن عرض النّطاق التردّدي للاتصال أو التّردد أو الطاّقة أو التّعديل. كما يمكنه أيضا تعزيز أمن وموثوقية روابط الاتّصال من خلال اكتشاف الأخطاء أو التّداخل وتصحيحها.
على سبيل المثال، تستخدم شبكة الفضاء العميق التابعة لناسا نظام الذّكاء الاصطناعي يسمى Deep Space Network Now يمكنه مراقبة حالة هوائيات الاتصال وتوافرها والتّنبؤ بها.
6️⃣ إزالة الحطام الفضائي
يتشكّل الحطام من البعثات الفضائية، وينتج عنه تلوّث فضائي الذي يشكّل تهديدا للمركبات الفضائية العاملة. وهو عبارة عن أجسام بائدة أو مهملة تدور حول الأرض.
يتتبّع الذّكاء الاصطناعي ذلك الحطام ويُفهرسه باستخدام الرادار أو البيانات البصريّة. ويساعد في تصميم البعثات والتّحكم فيها لإزالة الحطام الفضائي أو إخراجه من المدار باستخدام أذرع أو شبكات روبوتيّة.
7️⃣ علم الأحياء الفلكي
السّفر إلى المرّيخ وإمكانية العيش في كوكب الزّهرة كلّها أبحاث تقوم بها وكالات الفضاء وتسارع في تنفيذها. ولتحقيق ذلك تستغلّ الوكالات الذّكاء الاصطناعي في البحث عن علامات الحياة خارج الأرض باستخدام المؤشّرات الحيوية التي تشير إلى وجود الكائنات الحية أو منتجاتها.
وهنا يساعد الذّكاء الاصطناعي في تحديد الكواكب والأقمار الصّالحة للسّكن من خلال تحليل خصائصها الفيزيائيّة والكيميائيّة. كما يساعد أيضا في اكتشاف أشكال الحياة المحتملة باستخدام تقنيّات التّحليل الطّيفي أو الفحص المجهري.
على سبيل المثال، تخطط بعثة (Dragonfly) التّابعة لناسا لاستخدام نظام الذّكاء الاصطناعي لتحليق طائرة عمودية تشبه الطّائرات بدون طيّار على قمر زحل تيتان وجمع عينات للبحث عن علامات الكيمياء ما قبل الحياة.
8️⃣ تصنيع الأقمار الصّناعية والمركبات الفضائيّة
ينشئ المهندسون أقماراََ صناعية ومركبات فضائية باستخدام قطع باهظة الثمن من المعدّات. تتضمّن هذه العمليّة مهام متكرِّرة ومعقّدة تحتاج إلى الكثير من الدّقة. ففي كثير من الأحيان، يحتاج المهندسون إلى غرف خاصّة لتصنيع الأقمار الصّناعية والمركبات الفضائيّة، هذا لتجنب التّلوّث المحتمل.
وهناك يحتاج العلماء إلى تلك الأنظمة التي تدعم الذّكاء الاصطناعي والرّوبوتات لتخفيف أعبائهم وحتى يتمكّنو من التّركيز على المهام التي لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر القيام بها.
يسرّع الذّكاء الاصطناعي في عمليّة تجميع الأقمار الصناعية، ويقوم بتحليل العمليّة لتحديد مجالات التحسّين. لأنّه يعتبر الرّكيزة الأساسية للنظّر في العمل والتّأكد من صحّة كلّ شيء.
تساعد Cobots، أو الروبوتات التعاونية، أيضا في تطوير الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية. تتفاعل Cobots مع البشر ضمن مساحة عمل متبادلة. إذ أنّها تساعد في تقليل الحاجة إلى العمّال البشريين في غرف نظيفة، يؤدّون مهام تصنيع موثوقة ويساعدون في تقليل الخطأ البشري.
9️⃣ مساعد لأنظمة الملاحة على الأرض
يستخدم الناس خرائط Google ، التي تعتمد على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو أنظمة الملاحة الأخرى. في المقابل، لا توجد حتى الآن أنظمة ملاحة في الفضاء.
ولكن يمكن للعلماء استخدام الصور من أقمار المراقبة. أحد هذه الأقمار الصناعية هو المركبة المدارية للاستطلاع القمري LRO). LRO هو قمر صناعي استطلاع يوفّر بيانات لدعم البعثات القمرية المستقبلية.
في عام 2018، استخدمت ناسا وإنتل بيانات LRO لإنشاء نظام ملاحة ذكي. استخدم النظام الذّكاء الاصطناعي لإنشاء خريطة للقمر.
بعض تطبيقات الذّكاء الاصطناعي التي ذكرناها سابقا تؤكّد أن هذه التّكنولجيا تسعى لتحسّن حياة البشر على الأرض، والتي ستتطوّر دائما لتواكب طموح البعثات لاستكشاف الكون واستغلال موارده.
تقول جيني روميتي عن الذّكاء الاصطناعي: “بعض الناس يسمّون هذا الذّكاء الاصطناعي، لكن الحقيقة هي أن هذه التكنولوجيا ستعزّزنا. لذا بدلا من الذّكاء الاصطناعي، أعتقد أننا سنزيد من ذكائنا”. فما رأيك في تطبيقات الذّكاء الاصطناعي في الفضاء هل ستزيد من ذكائنا حقّا؟ وماهي رؤيتك المستقبلية لها؟
