1957年10月4日,前蘇聯成功發射了人類歷史上第一顆人造衛星,從那時起,全世界多個國家就陸續發射了各種衛星,以及空間探測器。如今,一些太空探索事業在國際上處於領先的國家,更是發射了月球探測器、火星探測器等等,它們為人類採集到了豐碩的數據,幫助我們認識了太空。那麼,你知道探測器的數據是如何傳回地球的嗎?
數據壓縮成無線電波傳回地球
截止到目前,在宇宙中距離我們最遠探測器是在1977年發射的旅行者1號,如今它已經在太空中飛行了40多年,漫長的時光中,它在能量耗盡之前,一直都在為地球傳回採集到的各種數據,它的傳播原理很簡單,就是在它的上面安裝一個計算機,當它採集到數據後,就會通過計算機來存儲整理,之後壓縮成無線電波傳回地球。
而科學家,為了接收到探測器傳回地球的信號,則會在地球上建造強大的雷達,聽過靈敏度極高的放大器,來接受探測器傳回的信號,之後科學家們進行識別整理,將有用的信息挑出來,再通過放大器將指令發給探測器,安排它們的下一步工作。
看起來是不是很簡單?不過事實上這個過程非常困難。因為太空的環境是非常多變的,而且天體之間也都會發射出電磁信號,特別是恆星的電磁波幹擾,會導致信號在傳輸的過程中非常的不穩定,而且海量的數據傳回地球,其中很大一部分實際上都是無用的數據信息,這就造成了資源浪費,白白消耗了太多的資源和人力、時間等成本。
所以,多年來,科學家們也一直想要找到一種有效的辦法,可以讓探測器傳回的數據更加的精準,畢竟未來人類是要發射系外探測器的,宇宙那麼大,星系和星系之間都要以「光年」為單位來計算,數據傳回地球一來一回也至少需要8-10年的時間,如果繼續白白耗費大量的精力、和資源在無用的數據身上,對於人類發展來說,勢必會「拖後腿」。
科學家準備讓探測器擁有「自主權」
根據《澎湃新聞》6月26日的報導,NASA在日前的發布會上,表示在2023年之前,再次發射火星探測器的時候,將會在火星探測器上安裝AI智能識別系統,並且賦予探測器自主決策權,它們可以自行將採集到的數據進行刪除和整理,只需要將它們認為重要的信息傳回地球就可以了。
而且更重要的是,在新一代的火星探測器上,NASA還將安裝有機分子分析儀。它有什麼作用呢?科學家表示,它可以幫助探測器在登陸火星之後,通過分析火星上的巖石樣本,來和計算機中事先輸入好的化合物光譜來進行比對,準確率可以高達94%,一旦確認火星上有疑似外星生命的痕跡存在,探測器可以不用等待科學家們做出指令,自行做出判斷。
在這裡為大家舉一個例子,在過去,火星探測器如果在火星上發現了疑似外星生命的物體,它可能需要將這個發現以數據的形式傳回地球,等待科學家們接收後判斷研究,給出它的指令,根據指令來進行下一步的探測工作。不過在安裝了AI智能系統後,探測器就可以自行決策要不是搜索外星生命,然後將最終的搜索結果傳回地球就可以了。
NASA的科學家表示,如果在火星上試驗成功了,那麼未來在發射木衛二探測器的時候,也會安裝這項新的智能系統,畢竟在目前來看,木衛二極有可能是太陽系中最有可能發現外星生命的星球,而從木衛二上傳遞數據到地球,一來一回需要差不多一天的時間,顯然,這對浪費很多的時間。
而未來木衛二探測器則可以自主決定,在液態海洋中一旦找到外星生命,才會向地球上的科學家匯報,告訴科學家在木衛二的某個地方,它發現了疑似外星生命的存在,可靠率高達90%,而且它還採集到了重要的證據。科學家在接收到後,也不用再一一從海量數據中去進行信息識別了,工作效率同樣加快了不少。
這麼做會不會有風險?
在NASA提出這個新計劃之後,也有新的擔憂被提出, 因為系外環境是非常複雜的,如果我們賦予了探測器智能的決策權,那麼一旦它們遇到了意外,是不是所有的數據都沒有辦法傳回地球?畢竟它們是只將最終的結果傳給我們。
這個擔憂其實也不是沒有道理,不過,如果擔心這些問題就不去嘗試,人類在太空探索方面,特別是在外星生命的尋找上,或許想要進步也很難,因為很多機會的出現都是稍縱即逝的,如果都等待著一股腦的數據傳回地球,讓科學家們做決定下一步該如何去做,可能我們會因此而失去很多寶貴的機會。
正如同NASA參與這項計劃的首席研究員達波安表示,這項計劃雖然聽起來很科幻,不過這也代表著人類在外星探索上,正在逐漸改變著自己的想法,讓機器也可以擁有自主的決定權,在經過人類的訓練之後,讓它們可以幫助我們去做一些事情,比方說幫助我們挑選出最有用的信息,而不是將發現的全部都統統的告訴我們。
如果一切順利,在2022年的「富蘭克林」火星車上,就會安裝這項新技術,然後當它抵達火星後,就會自行來安排工作,來選擇告訴人類什麼,刪除掉什麼,如果「富蘭克林」火星車成功了,未來NASA將在其它的探測器上都安裝這項新技術,如果宇宙中真的存在外星生命,可能人類發現它的時間也會因此而縮短,讓我們一起期待吧!