人工智能技術(shù)如何幫助太空實(shí)現(xiàn)商業(yè)化

（文章來(lái)源：交馳智能）

在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)之前，科幻小說(shuō)就在外太空的背景下為我們提供了許多人工智能和智能機(jī)器人的例子。從《2001：太空漫游》和《星際迷航》中的計(jì)算機(jī)，到《星球大戰(zhàn)》中的C3PO和R2D2，甚至在《銀河系漫游指南》中出色的機(jī)器，人工智能和太空似乎都可以并存。盡管這些案例都是虛構(gòu)的，但實(shí)際上我們確實(shí)開始在現(xiàn)實(shí)中看到一些例子，在這些例子中，我們正在使用人工智能幫助#太空探索#商業(yè)化。

衛(wèi)星和航天器是復(fù)雜而昂貴的設(shè)備。在航天器的制造中，需要重復(fù)執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)，而這些任務(wù)必須采用嚴(yán)格的精度措施來(lái)完成，并且通常必須在潔凈室中完成，而且完全不能暴露于潛在的污染中。使用AI技術(shù)的系統(tǒng)和機(jī)器人已被用于制造過(guò)程，并替代了人類目前執(zhí)行的某些任務(wù)，從而使人們可以專注于計(jì)算機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的零件組裝工作。

在組裝衛(wèi)星時(shí)，人工智能不僅可以從物理上幫助加快流程，而且可以分析流程本身，以查看是否有方法可以改進(jìn)流程。此外，AI還可以查看已執(zhí)行的工作，并確保一切都已正確完成。此外，在制造過(guò)程中使用協(xié)作機(jī)器人（“ cobots”）有助于減少潔凈室中對(duì)人工的需求，并使制造過(guò)程更可靠，避免出錯(cuò)。

衛(wèi)星每分鐘都會(huì)生成成千上萬(wàn)個(gè)圖像。衛(wèi)星每天處理大約150 TB的數(shù)據(jù)。這些圖像捕獲了從天氣到環(huán)境圖像以及數(shù)據(jù)等信息，可以精確到地球上的幾英寸大小。捕獲地球圖像會(huì)在AI幫助下自動(dòng)引入許多挑戰(zhàn)和機(jī)遇。沒(méi)有人工智能，人類將主要負(fù)責(zé)解釋、理解和分析圖像。等到人們四處分析圖像時(shí)，可能必須等待衛(wèi)星移回同一位置才能進(jìn)一步完善圖像分析。

深度學(xué)習(xí)和啟用AI的識(shí)別功能為分析圖像提供了強(qiáng)大的功能，并具有查看航天器產(chǎn)生的數(shù)百萬(wàn)張圖像的能力。另一端的人工智能可以在拍攝圖像時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析，并確定圖像是否存在問(wèn)題。與人類不同，人工智能不需要睡覺(jué)或休息，因此它可以快速處理大量數(shù)據(jù)。使用AI捕獲地球圖像還可以避免與地球之間進(jìn)行大量通信以分析照片并確定是否需要拍攝新照片的需要。通過(guò)減少通信，AI可以節(jié)省處理能力，減少電池使用量并加快圖像的收集過(guò)程。

衛(wèi)星也被用來(lái)分析太空中的自然災(zāi)害。衛(wèi)星的詳細(xì)圖像可以幫助地面人員看到受害者，確定災(zāi)難發(fā)生的過(guò)程等等。人工智能正在被用來(lái)幫助加快衛(wèi)星對(duì)自然災(zāi)害的反應(yīng)。借助機(jī)載AI，衛(wèi)星可以確定自然災(zāi)害的位置并導(dǎo)航至該位置。他們還能夠自動(dòng)執(zhí)行圖像收集過(guò)程，從而使計(jì)算機(jī)不必等待人類而實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。

人工智能系統(tǒng)甚至被用來(lái)幫助分析從探測(cè)器進(jìn)入深空所收集的數(shù)據(jù)，以查看它們是否能夠維持生命。AI會(huì)仔細(xì)查看，以幫助確定它們是否可居住或可能存在某種形式的生命。然后將潛在的行星發(fā)送給人類進(jìn)行進(jìn)一步審查。

衛(wèi)星是操作復(fù)雜的設(shè)備。從設(shè)備故障到與其他衛(wèi)星的碰撞，可能會(huì)有許多潛在問(wèn)題。為了幫助保持衛(wèi)星正常運(yùn)行，人工智能被用來(lái)監(jiān)視衛(wèi)星的健康狀況。AI可以持續(xù)監(jiān)控傳感器和設(shè)備，提供警報(bào)，并在某些情況下采取糾正措施。例如，SpaceX使用AI來(lái)防止衛(wèi)星與太空中的其他物體碰撞。

AI還用于控制衛(wèi)星和其他航天器的導(dǎo)航。AI能夠查看其他衛(wèi)星、行星和太空碎片的模式。 一旦AI找到了圖案，它就可以改變飛行器的路徑，避免發(fā)生任何碰撞。盡管這功能十分強(qiáng)大，但一些AI專家仍對(duì)這些系統(tǒng)的潛在漏洞感到擔(dān)憂。專家認(rèn)為，在航天器上安裝AI導(dǎo)航后，航天器將變得更加脆弱。但是，利用AI來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全和工藝健康監(jiān)控可以幫助抵消這種情況。

除了使航天器保持運(yùn)轉(zhuǎn)之外，地球與太空之間的通信也可能具有挑戰(zhàn)性。根據(jù)大氣狀況，其他信號(hào)和環(huán)境的干擾，衛(wèi)星需要克服很多通信困難?，F(xiàn)在，AI被用于幫助控制衛(wèi)星通信以克服傳輸問(wèn)題。這些具有AI功能的系統(tǒng)能夠確定將數(shù)據(jù)傳輸回地球或其他衛(wèi)星所需的功率和頻率。通過(guò)內(nèi)置AI，衛(wèi)星將不斷地執(zhí)行此操作，以便衛(wèi)星在其軌道上前進(jìn)時(shí)，信號(hào)可以通過(guò)。

其他星球或太空深處的航天器也正在使用AI，例如火星探測(cè)器。在最近的《AI Today》播客中，NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的負(fù)責(zé)人湯姆·索德斯特倫（Tom Soderstrom）分享了有關(guān)如何將AI用于火星探測(cè)器，航天器以及全球設(shè)施運(yùn)行的解答。

火星探測(cè)器上的AI用于導(dǎo)航。計(jì)算機(jī)能夠每分鐘對(duì)流動(dòng)站的路線進(jìn)行多項(xiàng)更改?；鹦锹握弑澈蟮募夹g(shù)與自動(dòng)駕駛汽車所使用的技術(shù)非常相似。主要區(qū)別在于，漫游車是在更復(fù)雜的地形上行駛，并且不用考慮其他車輛或行人交通。漫游車移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)分析該復(fù)雜地形。如果遇到地形問(wèn)題，自治系統(tǒng)會(huì)更改漫游車的行駛路線，以避開它或調(diào)整導(dǎo)航。

在過(guò)去的幾年中，我們看到了將太空商業(yè)化的巨大努力。甚至有幾家公司正在研究太空旅行的機(jī)會(huì)。人工智能正在努力使太空商業(yè)化成為可能，并使太空成為安全的作業(yè)環(huán)境。人工智能在太空中的各種優(yōu)勢(shì)共同發(fā)揮作用，可以進(jìn)一步幫助人類探索未知世界。
（責(zé)任編輯：fqj）