AI og ML har for lengst overskredet grensene for science fiction, der de en gang bare ble sett for seg som verktøy for kolonisering av verdensrommet og interstellar utforskning.
Med de siste oppdragene til Mars' overflate, SpaceX' utvikling av gjenbrukbare supertunge raketter og forskning på autonom AI-robotikk står vi nå på terskelen til en ny æra innen romutforskning.
Nyere forskning har banet vei for AI-integrerte roboter som kan utvinne materialer direkte fra planetoverflaten og bygge strukturer som kan huse mennesker på en trygg måte, komplett med oksygenforsyning.
Innovativ forskning på "konstitusjonell kunstig intelligens" styrt av demokratisk innsamlede meninger kan være en løsning for styring i verdensrommet, slik at menneskeheten kan "eksportere" effektive styringsmodeller til andre planeter.
I stedet for at kolonisatorer får i oppgave å bygge, kan de rett og slett gå inn i et beboelig, nesten ferdigstilt anlegg og føle seg som hjemme. AI-vedlikeholdte konstitusjoner vil støtte samfunnsfunksjoner som lever og vokser i takt med at kolonien utvikler seg.
Oppdagelse av eksoplaneter med kunstig intelligens
Utforskningen av eksoplaneter - planeter utenfor solsystemet - er et avgjørende skritt i vår søken etter å forstå kosmos og potensielt finne beboelige verdener.
Mens Mars er et springbrett mot kolonisering av eksoplaneter, hjelper identifisering og forskning på eksoplaneter oss til å forstå mer om jorden og hvorfor den er "den utvalgte" for å huse avanserte livsformer.
Den Kepler-romteleskopet som ble lansert i 2009, var avgjørende for videre forskning på eksoplaneter. Den hadde som hovedoppgave å observere over 150 000 stjerner og identifisere eksoplaneter ved å detektere den ørsmå nedtoningen av stjernelyset når planetene passerte eller passerte foran vertsstjernene sine.
Oppdraget, som strakte seg fra 2009 til 2013, førte til oppdagelsen av tusenvis av eksoplaneter, men den store datamengden som ble samlet inn av Kepler, var svært vanskelig å analysere ved hjelp av tradisjonelle statistiske metoder.
Innføringen av kunstig intelligens, særlig dype nevrale nettverk ved navn ExoMinerhar gjort det mulig for forskere å gå gjennom mange år med data fra romteleskoper som Kepler, noe som har gjort det mulig å identifisere nye planetlegemer med bemerkelsesverdig presisjon.
I 2021 validerte ExoMiner 301 nye eksoplaneter. Kepler-oppdraget i sin helhet var utrolig vellykket, og resulterte i bekreftelsen av 4888 eksoplaneter per 6. desember 2021.
Keplers ettermæle er stort - etter ni år i verdensrommet har den levert bevis på at nattehimmelen vår er fylt med milliarder av skjulte planeter, hvorav mange kan være i stand til å understøtte liv i fortid, nåtid eller fremtid.
Legger grunnlaget for kolonisering
For at mennesker skal kunne bosette seg på andre planeter, trenger de rikelig med ressurser - inkludert oksygen og råmaterialer. Et alternativ er å frakte ressursene ut i rommet med en rakett, noe som har blitt stadig mer mulig med SpaceXs Falcon Heavy-system.
Men siden hvert oppdrag koster milliarder av dollar, vil det være betydelig mer effektivt å syntetisere og sette sammen disse ressursene på stedet ved hjelp av autonome roboter og forskningslaboratorier som sendes til planeten før menneskene ankommer.
Roboter kan gå i gang med å bygge ferdig infrastruktur for kolonisatorer som er klar for mennesker. Infrastrukturen kan bygges og testes grundig for å garantere sikkerheten før man setter liv på spill. Det kan til og med være mulig å utvinne ressurser direkte fra overflaten av den aktuelle planeten.
Forskere har allerede lagt frem en rekke teoretiske konstruksjonsmetoder for å bygge infrastruktur på planeter som Mars, blant annet for NASAs nylige 3D-utskrift av habitatutfordring, som ga designere i oppgave å bygge praktiske tilfluktsrom med innebygde kritiske overlevelsesmekanismer. Blant ideene var å bygge tilfluktsrom innebygd i klippesider eller 3D-printede tilfluktsrom som brukte is som byggemateriale.
De siste fremskrittene innen AI, ML og robotteknologi vil kunne støtte bygging utenfor planeten, og kanskje til og med håndtere hele byggeprosessen autonomt.
For eksempel har et kinesisk forskerteam lykkes med å brukte kunstig intelligens til å skape oksygen på en simulert Marsoverflate. AI-roboten, som beskrevet i studien publisert i Syntese av naturenfikk i oppgave å utvikle en katalysator fra steinprøver fra Mars, noe som er avgjørende for å få fart på oksygenproduksjonen fra vann.
Denne katalysatoren bidrar til å spalte vann (H2O) i oksygen (O2) og hydrogen (H2) gjennom en elektrokjemisk reaksjon, noe som i teorien vil gjøre det mulig for autonome roboter på Mars å syntetisere oksygen før menneskene ankommer.
Professor Jun Jiang, som er medforfatter av artikkelen, understreket betydningen av denne prestasjonen: "Den største implikasjonen er at en AI-styrt robot er i stand til å produsere nyttige kjemikalier under ukjente forhold med ukjente materialer."
Roboter og autonome forskningslaboratorier som disse kan skape oksygen på andre planeter for mennesker når de ankommer, og dermed legge grunnlaget for kolonisering.
Skape materialer på andre planeter
Forskningen avdekker også metoder for å oppdage og syntetisere nye materialer på egen hånd ved hjelp av maskinlæring. DeepMind nylig en ny milepæl innen materialvitenskap med sin Grafiske nettverk for materialutforskning (GNoME).
GNoME funnet 2,2 millioner nye krystaller, noe som ifølge forskerne ville tatt rundt 800 år med konvensjonelle metoder. 700 stabile materialer ble testet videre, og 41 av 58 ble syntetisert av et autonomt laboratorium kalt A-Lab.
Den A-Lab på Berkeley blander og varmer opp ingredienser for å syntetisere disse nye materialene, og kombinerer robotteknologi med maskinlæring for å håndtere hele prosessen med minimal menneskelig innsats.
Se for deg en fremtid der AI-systemer som GNoME blir utplassert på planeter som Mars. Sammen med annen teknologi kan de bidra til å identifisere og syntetisere materialer direkte fra planetens miljø. I mellomtiden kan gjenbrukbare raketter som Falcon Heavy frakte materialer fra jorden for å forsyne konstruksjonsroboter med råmaterialer eller flatpakkede, monteringsferdige deler.
Tidligere forskning har allerede etablert metoder for å analysere overflaten på andre planter. Vi visste lite om sammensetningen av Mars' overflate og været på Mars før 2018, da Mars InSight-oppdraget satte seg fore å analysere planeten grundig.
InSight hadde tre hovedinstrumenter: den Seismisk eksperiment for innvendig struktur (SEIS), Heat Flow and Physical Properties Package (HP³) og Rotation and Interior Structure Experiment (RISE).
- SEIS, et sofistikert seismometer, målte Mars' indre vibrasjoner for å avdekke egenskapene til skorpen, mantelen og kjernen.
- HP³ hadde som mål å måle temperaturen på den røde planeten og bestemme dens indre varmestrøm.
- RISE, som utnytter radiovitenskap, analyserte vinglingen av Mars' nordpol for å gi innsikt i størrelsen og sammensetningen av dens metalliske kjerne.
Utforskningsoppdrag som InSight kan samle inn innledende data fra planeter som kan koloniseres, slik at man kan utvikle teknologier og teknikker for å maksimere ressursutnyttelsen fra den aktuelle planeten.
Byggeprosessen vil innebære å utnytte planetens unike geologi og atmosfæriske sammensetning for å skape materialer som egner seg til å bygge habitater, livsopprettholdende systemer og annen viktig infrastruktur for menneskelige kolonier.
AIs evne til raskt å analysere og iterere over millioner av potensielle kombinasjoner vil fremskynde prosessen med å finne egnede materialer for ulike koloniseringsbehov.
Kunstig intelligens for romstyring
Når kolonier er etablert i verdensrommet, kan kunstig intelligens hjelpe til med å styre dem.
Styring av verdensrommet er et komplekst tema, som tvinger oss til å spørre: Hvem sine politiske og samfunnsmessige modeller eksporterer vi til den nye kolonien?
Det er ikke ideelt å danne valgte eller representative styreformer fra en begrenset gruppe mennesker, særlig ikke i koloniseringens begynnelse. Konflikter og ulike syn kan få katastrofale følger, særlig når kolonisatorene også må håndtere stresset og påkjenningene ved å bo på en annen planet.
AI kan være en løsning ved å tilby prefabrikerte styringsmodeller som vi utvikler på jorden. Et interessant eksempel er Anthropics arbeid med "Konstitusjonell AI", som innebærer å kode eksplisitte verdier i AI-systemer gjennom en demokratisk prosess.
Konstitusjonell AI er en ny måte å integrere demokratiske verdier i AI-systemer på. Dette innebærer at offentligheten deltar i utarbeidelsen av et sett med prinsipper, eller en "grunnlov", for AI-modeller som sikrer at beslutningstakingen er i tråd med allment aksepterte normer og verdier.
Etikk og lover for offentligheten i verdensrommet
Anthropic har videreutviklet sitt arbeid med konstitusjonell AI og utviklet "kollektiv konstitusjonell AI", som involverte en offentlig innspillsprosess som ble brukt av Anthropic, og som involverte rundt 1000 amerikanere i utarbeidelsen av en grunnlov for et AI-system, noe som viser at det er mulig å engasjere offentligheten i AI-styring.
Det er bemerkelsesverdig at denne teknikken viste seg å forbedre bias-scoren sammenlignet med Anthropics konstitusjonelle standardmodeller.
I forbindelse med styring av verdensrommet kan lignende prosesser iverksettes for å samle inn globale innspill om viktige spørsmål som ressursfordeling, interplanetarisk etikk og miljøvern.
Denne demokratiske tilnærmingen sikrer at AI-systemene i romstyringen styres ut fra ulike perspektiver, noe som gjør politikken mer representativ og inkluderende. Dessuten vil de kunne utvikle seg i takt med at romfartssamfunnene vokser.
Konstitusjonelle AI-systemer kan utformes slik at de opprettholder og håndhever romlover og -politikk som gjenspeiler en kollektiv menneskelig konsensus, ved å anvende denne tilnærmingen til styring av verdensrommet.
Det kan dreie seg om å styre romtrafikken, regulere gruvedrift på himmellegemer og sørge for at utforskningen av verdensrommet foregår på en etisk og miljømessig forsvarlig måte. I tillegg kan den offentlige grunnlovstilnærmingen bidra til å sikre at overvåkings- og håndhevingsaktivitetene er transparente og i tråd med offentlige verdier.
Her gjenstår det selvsagt mye arbeid, for det er vanskelig å balansere AI-ens overholdelse av etiske prinsipper med praktisk funksjonalitet, særlig når det gjelder å unngå å skape altfor forsiktige eller uhensiktsmessige systemer. Dessuten vil AI-styringssystemer fortsatt være utsatt for AI-inspirerte skjevheter og feilaktige fremstillinger, noe Anthropic innrømmer i sitt arbeid.
Fra autonom konstruksjon av beboelige bygninger til AI-støttet styring - farene og frykten ved kolonisering av verdensrommet representerer både en ny horisont og en utfordring.
Kunstig intelligens vil kunne ta en del av jobben med koloniseringsprosjekter i verdensrommet, og kanskje skape en beboelig infrastruktur med oksygen, naturressurser og kanskje til og med fruktbare gårder som er klare til å fø kolonistene når de ankommer.
Når det gjelder styresett, vil kunstig intelligens gjøre det mulig for menneskeheten å utforme og eksportere grundig testede konstitusjonelle modeller som håndterer viktige beslutningsprosesser på en transparent måte.
Science fiction? Foreløpig, men sannsynligvis ikke for alltid.
