“毅力号”与“机智号”：AI如何改变太空探索

“毅力号”与“机智号”：AI如何改变太空探索

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https://new.qq.com/rain/a/20240717A09QQG00

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https://www.sohu.com/a/836260248_121798711

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https://www.snowbeasts.com/blog/details/950

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https://www.chinaerospace.com/article/58187

2021年2月18日，NASA的“毅力号”火星车成功着陆火星耶泽罗撞击坑，开启了人类探索火星的新篇章。一同抵达火星的，还有它的“小助手”——“机智号”直升机。这两个探测器不仅代表了人类探索火星的最新成就，更展示了人工智能（AI）在太空探索中的巨大潜力。

“毅力号”火星车配备了多种AI系统，使其能够更高效地完成科学任务。其中最引人注目的是SPOC（土壤特性和物体分类）系统。这个基于AI的分类系统能够分析火星土壤的特性，帮助科学家识别不同类型的岩石和矿物质。

2023年6月，NASA进一步测试了“毅力号”的AI能力。JPL（喷气推进实验室）开发的自适应采样软件使用PIXL（X射线岩石化学行星仪）进行自主决策。PIXL是一种先进的X射线荧光光谱仪，能够对岩石进行高分辨率化学分析。通过AI的辅助，“毅力号”能够在没有地球指令的情况下，自主选择最有价值的样本进行分析。

更令人印象深刻的是“毅力号”的自主导航系统。与之前的火星车不同，“毅力号”不需要等待地球的指令就能规划行进路线。它的MLNav（机器学习导航）系统能够实时分析地形，避开障碍物，选择最佳路径。这种能力大大提高了火星车的工作效率，使其能够在更短的时间内完成更多的科学任务。

“机智号”作为第一架在火星上实现动力控制飞行的直升机，其成功离不开先进的AI技术。这架重约1.8千克的小型直升机配备了惯性传感器、激光高度计和两个导航相机，这些设备共同构成了它的自主导航系统。

“机智号”的导航系统通过下方的摄像头捕捉地面情况，结合惯性传感器和激光高度计的数据，实现精准定位和导航。这种设计类似于地球上的自动驾驶汽车，但要在火星极端环境下工作，技术难度可想而知。

从2021年4月19日的首次飞行开始，“机智号”在两年多的时间里完成了72次飞行任务，积累了2小时8分48秒的飞行时间，飞行距离超过17千米。这些成就不仅展示了AI在太空探索中的巨大潜力，也为未来在火星及其他星球上的飞行器设计提供了宝贵经验。

“毅力号”和“机智号”的成功，标志着AI正在深刻改变太空探索的方式。通过AI的辅助，探测器能够更智能、更自主地完成任务，不仅提高了效率，还降低了任务风险。

然而，AI在太空探索中的应用还面临许多挑战。例如，“机智号”在第72次飞行中因导航系统无法适应复杂地形而受损，这表明AI系统仍需不断优化以应对更多样化的环境。

尽管如此，AI在太空探索中的前景依然广阔。NASA已经在规划更先进的AI系统，用于未来的深空探测任务。从自主决策的机器人到智能卫星网络，AI将继续推动人类探索宇宙的边界。

“毅力号”和“机智号”的任务只是开始。随着AI技术的不断发展，我们可以期待看到更多智能探测器在太阳系乃至更远的宇宙中展开探索。这些AI助手不仅能够帮助人类更好地理解宇宙，还可能为未来的太空殖民奠定技术基础。

正如NASA所展示的，AI正在成为人类探索宇宙的重要伙伴。随着技术的不断进步，我们有理由相信，AI将带领人类开启太空探索的新纪元。