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人工智能技术进一步助力定居月球的探索

 元导 2018-01-19

由人工智能技术绘制的巨型高精月球地图,可以帮助发现隐藏在月球地表下的丰富资源。科学家们认为,这些资源足够让太空探索者在月球上定居。


图片来源:美国国家航空航天局(NASA)


人类对于外太空的探索是无止境的。


而月球作为地球唯一的天然卫星更是科学家探索宇宙的第一试验站。从中国的古老神话'嫦娥奔月',到1969年美国国家航空航天局(NASA)实现了有史以来第一次人类登月,以及无数关于月球的书籍与影视材料等,都在反映出我们对这颗陪伴着我们每个夜晚的'大星星'有着无限的求知欲。


图片来源:美国国家航空航天局(NASA)


可是现实生活中,月球真的有这么触不可及吗?月球上可能有生命存在吗?月球上是否有可以延续生命的资源呢?


月球上可能存在生命所需的必要资源


科学家们认为月球极地阴影地区的陨石坑内可能充满了水、冰和其他易挥发性物质,这些资源不仅可以用来制造火箭燃料,还能满足宇航员在月球环境中所需的空气和其他必要物资,由于宇航员在执行长时间的外太空探索任务时,能够携带的资源十分有限,因此这些资源就显得十分重要。一旦确定资源的存在,将为未来登月甚至登陆火星提供可能性。


图注:在月球南极的阴影覆盖区域,由撞击形成的陨石坑中发现了疑似冰的物质。

图片来源:美国国家航空航天局/GSFC/亚利桑那州立大学


假设这些物质真的存在,将会突破我们对太空的探索瓶颈,成为划时代的里程碑。


那对这些未解之谜,我们如何验证呢?


百万张影像制成地图


尽管拥有美国国家航空航天局(NASA)对月球跟踪拍摄了近50年的太空影像,但是由于月球的公转速度和运行轨道使得月球始终有大面积的区域存在阴影当中,科学家们始终无法准确的辨认月球地表状况。这对于寻找最佳的月球探测器的着陆点有着很大的影响,也导致我们对月球的研究进步缓慢。


图片来源:美国国家航空航天局(NASA)


近几年来,这个情况得到了极大的改善。


随着人工智能技术的进步和近10年来在月球上安装的新型传感器的帮助下,科学家收集到了大量详实的数据和高光谱图像,可以识别月球表面的岩石结构,并对其进行数据分析,更全面地了解月球的地表与物质资源情况。这一成绩具有极高的科学价值!


图片来源:美国国家航空航天局(NASA)


尽管如此,可单纯利用图片组合加数据的方式来制作一个未知星体的地图是非常困难的一件事。


以往,行星科学家们需要把在运行轨道上不同角度、光照和距离条件下拍摄到的卫星影像,以陨石坑或其他物体作为参照地标,然后手动地将所有图片进行排列组合,只要任何一个影像上的条纹没有对齐或光线太暗,都会导致绘制的地图不准确。但现在,我们能通过人工智能的深度学习技术来解决这个难题。


人工智能的深度学习,弥补人工缺陷


太空数据往往是海量、多维和动态的,所以对于科学家们来说,最关键的任务是快速处理海量的、不断变化的月球数据,并从中分析出能够指导未来各项任务和计划的关键点。


图片来源:美国国家航空航天局(NASA)

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