L'IA et la ML ont depuis longtemps dépassé les frontières de la science-fiction, où elles n'étaient imaginées que comme des outils pour la colonisation de l'espace et l'exploration interstellaire.
Avec les récentes missions à la surface de Mars, le développement par SpaceX de fusées super-lourdes réutilisables et la recherche en robotique IA autonome, nous sommes désormais à l'aube d'une nouvelle ère dans l'exploration spatiale.
Des recherches récentes ont ouvert la voie à des robots intégrés à l'IA pour extraire des matériaux directement de la surface de la planète et construire des structures capables d'accueillir des êtres humains en toute sécurité, avec des réserves d'oxygène.
La recherche innovante sur l'"IA constitutionnelle" guidée par des opinions émanant de sources démocratiques pourrait apporter une solution à la gouvernance spatiale, permettant à l'humanité d'"exporter" des modèles de gouvernance efficaces vers d'autres planètes.
Plutôt que d'être chargés de la construction, les colonisateurs pourraient simplement entrer dans une installation habitable et presque complète et s'y sentir comme chez eux. Les constitutions maintenues par l'IA soutiendraient les fonctions sociétales qui vivent et se développent au fur et à mesure que la colonie progresse et évolue.
Découverte d'exoplanètes grâce à l'IA
L'exploration des exoplanètes - des planètes situées en dehors de notre système solaire - est une étape cruciale dans notre quête de compréhension du cosmos et d'identification de mondes potentiellement habitables.
Si Mars est un tremplin vers la colonisation d'exoplanètes, l'identification et la recherche d'exoplanètes nous aident à mieux comprendre la Terre et à comprendre pourquoi elle est "l'élue" pour abriter des formes de vie évoluées.
Les Télescope spatial Kepler lancé en 2009, a joué un rôle essentiel dans la poursuite des recherches sur les exoplanètes. Sa mission principale consistait à observer plus de 150 000 étoiles et à identifier les exoplanètes en détectant l'affaiblissement minime de la lumière des étoiles lorsque les planètes transitent ou passent devant leur étoile hôte.
Cette mission, qui s'est déroulée de 2009 à 2013, a permis de découvrir des milliers d'exoplanètes, mais le volume de données collectées par Kepler était exceptionnellement difficile à analyser à l'aide des méthodes statistiques traditionnelles.
L'introduction de l'IA, en particulier du réseau neuronal profond nommé ExoMinerGrâce à cette technologie, les chercheurs ont pu passer au crible des années de données provenant de télescopes spatiaux tels que Kepler, ce qui a permis d'identifier de nouveaux corps planétaires avec une précision remarquable.
En 2021, ExoMiner a validé 301 nouvelles exoplanètes. La mission Kepler, dans son ensemble, a connu un succès incroyable, aboutissant à la confirmation de 4 888 exoplanètes au 6 décembre 2021.
L'héritage de Kepler est profond : après neuf ans passés dans l'espace, il a apporté la preuve que notre ciel nocturne est rempli de milliards de planètes cachées, dont beaucoup pourraient être capables d'abriter la vie dans le passé, le présent ou l'avenir.
Poser les bases de la colonisation
Pour que l'homme puisse s'installer sur d'autres planètes, il lui faut de nombreuses ressources, notamment de l'oxygène et des matières premières. L'une des options consiste à transporter les ressources dans l'espace à l'aide d'une fusée, ce qui est devenu de plus en plus possible grâce au système Falcon Heavy de SpaceX.
Cependant, chaque mission coûtant des milliards de dollars, il serait beaucoup plus efficace de synthétiser et d'assembler ces ressources in situ à l'aide de robots autonomes et de laboratoires de recherche envoyés sur la planète avant l'arrivée de l'homme.
Les robots pourraient s'atteler à la construction d'infrastructures préfabriquées prêtes à l'emploi pour les colonisateurs. Les infrastructures pourraient être construites et rigoureusement testées pour garantir la sécurité avant de mettre des vies en jeu. Il pourrait même être possible d'extraire des ressources directement à la surface de la planète en question.
Les chercheurs ont déjà proposé une multitude de méthodes de construction théoriques pour bâtir des infrastructures sur des planètes comme Mars, notamment dans le cadre de la récente étude de la NASA sur les effets de l'activité humaine sur l'environnement. Défi de l'impression 3D d'un habitatqui a chargé les concepteurs de construire des abris pratiques dotés de mécanismes de survie critiques intégrés. Les idées incluaient la construction d'abris encastrés dans le flanc des falaises ou d'abris imprimés en 3D utilisant la glace comme matériau de construction.
Les progrès récents en matière d'IA, de ML et de robotique permettraient de soutenir la construction hors planète, voire de gérer le processus de construction de bout en bout de manière autonome.
Par exemple, une équipe de recherche chinoise a réussi à a utilisé l'IA pour créer de l'oxygène sur une surface martienne simulée. Le robot IA, tel qu'il est décrit dans l'étude publiée dans la revue Synthèse de la natureLa mission de l'équipe de recherche de la Commission européenne était de développer un catalyseur à partir d'échantillons de roches martiennes, ce qui est essentiel pour accélérer le processus de production d'oxygène à partir de l'eau.
Le catalyseur ainsi obtenu permet de diviser l'eau (H2O) en oxygène (O2) et en hydrogène (H2) par le biais d'une réaction électrochimique, ce qui permettrait théoriquement à des robots autonomes sur Mars de synthétiser de l'oxygène avant l'arrivée de l'homme.
Le professeur Jun Jiang, coauteur de l'article, a souligné l'importance de cette réalisation en déclarant : "La plus grande implication est qu'un robot guidé par l'IA est capable de produire des produits chimiques utiles dans des conditions inconnues avec des matériaux inconnus".
Des robots et des laboratoires de recherche autonomes comme ceux-ci pourraient créer de l'oxygène sur d'autres planètes pour les humains lorsqu'ils arriveront, jetant ainsi les bases de la colonisation.
Créer des matériaux sur d'autres planètes
La recherche met également au jour des méthodes permettant de découvrir et de synthétiser de nouveaux matériaux de manière autonome grâce à l'apprentissage automatique. DeepMind a récemment franchi une nouvelle étape dans le domaine de la science des matériaux avec son Système de réseaux graphiques pour l'exploration des matériaux (GNoME).
GNoME a localisé 2,2 millions de nouveaux cristauxCe qui, selon les chercheurs, prendrait environ 800 ans avec des méthodes conventionnelles. 700 matériaux stables ont été testés et 41 sur 58 ont été synthétisés par un laboratoire autonome appelé A-Lab.
Les A-Lab à Berkeley mélange et chauffe les ingrédients pour synthétiser ces nouveaux matériaux, en combinant la robotique et l'apprentissage automatique pour gérer la tâche de bout en bout avec un minimum d'intervention humaine.
Imaginez un avenir où des systèmes d'IA comme GNoME seraient déployés sur des planètes comme Mars. Associés à d'autres technologies, ils pourraient jouer un rôle déterminant dans l'identification et la synthèse de matériaux directement issus de l'environnement planétaire. Parallèlement, des fusées réutilisables comme la Falcon Heavy pourraient transporter des matériaux depuis la Terre pour approvisionner les robots de construction en matières premières ou en pièces prêtes à assembler.
Des recherches antérieures ont déjà permis d'établir des méthodes d'analyse de la surface d'autres plantes. Nous ne savions pas grand-chose de la composition de la surface martienne et de ses conditions météorologiques jusqu'en 2018, date à laquelle l'équipe de recherche du Mission Mars InSight a entrepris une analyse complète de la planète.
InSight est doté de trois instruments principaux : le Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), Heat Flow and Physical Properties Package (HP³) et Rotation and Interior Structure Experiment (RISE).
- SEIS, un sismomètre sophistiqué, a mesuré les vibrations internes de Mars pour révéler les propriétés de sa croûte, de son manteau et de son noyau.
- HP³ visait à mesurer la température de la planète rouge et à déterminer son flux de chaleur interne.
- RISE, en s'appuyant sur la radio-science, a analysé l'oscillation du pôle nord de Mars pour donner des indications sur la taille et la composition de son noyau métallique.
Les missions exploratoires comme InSight peuvent collecter des données initiales sur les planètes colonisables afin de concevoir des technologies et des techniques permettant de maximiser l'utilisation des ressources de la planète en question.
Le processus de construction consisterait à utiliser la géologie et la composition atmosphérique uniques de la planète pour créer des matériaux adaptés à la construction d'habitats, de systèmes de survie et d'autres infrastructures essentielles pour les colonies humaines.
La capacité de l'IA à analyser et à itérer rapidement sur des millions de combinaisons potentielles permettrait d'accélérer le processus de recherche de matériaux adaptés aux différents besoins de la colonisation.
L'IA au service de la gouvernance de l'espace
Une fois les colonies établies dans l'espace, l'IA peut aider à les gouverner.
La gouvernance de l'espace est un sujet complexe qui nous oblige à nous interroger sur les politiques et les modèles sociétaux que nous exportons vers la nouvelle colonie.
Former des formes de gouvernance élues ou représentatives à partir d'un groupe limité de personnes n'est pas idéal, en particulier dans les phases initiales de la colonisation. Les conflits et les divergences de vues peuvent être catastrophiques, surtout lorsque les colonisateurs doivent également gérer le stress et les rigueurs de la vie sur une autre planète.
L'IA pourrait apporter une solution en proposant des modèles de gouvernance préfabriqués que nous développons sur Terre. Un exemple intéressant est le travail d'Anthropic sur la "IA constitutionnellequi consiste à coder des valeurs explicites dans les systèmes d'intelligence artificielle par le biais d'un processus démocratique.
L'utilisation de l'IA constitutionnelle offre une nouvelle approche pour intégrer les valeurs démocratiques dans les systèmes d'IA. Il s'agit de faire participer le public à la rédaction d'un ensemble de principes, ou d'une "constitution", pour les modèles d'IA, afin de s'assurer que leur prise de décision s'aligne sur des normes et des valeurs largement acceptées.
Éthique et législation relatives au public dans l'espace
Dans le cadre de ses travaux sur l'IA constitutionnelle, Anthropic a développé "AI constitutionnelle collectiveL'étude de cas de l'entreprise Anthropic, qui a fait appel à un millier d'Américains pour rédiger la constitution d'un système d'IA, démontre qu'il est possible d'impliquer le public dans la gouvernance de l'IA.
De manière remarquable, cette technique a permis d'améliorer les scores de biais par rapport aux modèles constitutionnels standards d'Anthropic.
Dans le contexte de la gouvernance de l'espace, des processus similaires pourraient être mis en œuvre pour recueillir l'avis de la communauté internationale sur des questions clés telles que l'allocation des ressources, l'éthique interplanétaire et la protection de l'environnement.
Cette approche démocratique garantit que les systèmes d'IA dans la gouvernance de l'espace sont guidés par des perspectives diverses, rendant les politiques plus représentatives et inclusives. En outre, ils seraient capables d'évoluer au fur et à mesure que les sociétés spatiales se développent.
En appliquant cette approche à la gouvernance de l'espace, des systèmes d'IA constitutionnels pourraient être conçus pour faire respecter et appliquer les lois et politiques spatiales qui reflètent un consensus humain collectif.
Il pourrait s'agir de gérer le trafic spatial, de réglementer les activités minières sur les corps célestes et de veiller à ce que l'exploration spatiale soit menée dans le respect de l'éthique et de l'environnement. En outre, l'approche de la constitution publique peut contribuer à garantir que les activités de contrôle et d'application sont transparentes et conformes aux valeurs publiques.
Bien sûr, il y a beaucoup de travail à faire ici, car il est difficile de trouver un équilibre entre l'adhésion de l'IA aux principes éthiques et la fonctionnalité pratique, en particulier pour éviter de créer des systèmes trop prudents ou peu utiles. En outre, les systèmes de gouvernance de l'IA seraient toujours susceptibles d'être influencés par l'IA et de donner lieu à des déclarations erronées, comme le reconnaît Anthropic dans ses travaux.
De la construction autonome de bâtiments habitables à la gouvernance assistée par l'IA, les périls et les inquiétudes de la colonisation de l'espace représentent à la fois un nouvel horizon et un défi.
L'IA pourra prendre en charge une partie des projets de colonisation de l'espace, en créant éventuellement des infrastructures habitables dotées d'oxygène, de ressources naturelles et peut-être même de fermes fertiles prêtes à nourrir les colonisateurs à leur arrivée.
En matière de gouvernance, l'IA permettrait à l'humanité de concevoir et d'exporter des modèles constitutionnels rigoureusement testés qui gèrent de manière transparente les principales prises de décision.
La science-fiction ? Pour l'instant, mais probablement pas pour toujours.
