Wie künstliche Intelligenz bei der Suche nach außerirdischem Leben hilft

  • Geschrieben von Emma Woollacott
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Die Very Large Array-Anlage in New Mexico sucht nach Anzeichen außerirdischen Lebens

Bill Diamond sagt: In unserer Galaxie gibt es zwischen 10 und 50 Milliarden potenziell bewohnbare Welten. Das macht seine Aufgabe etwas schwieriger.

Herr Diamond ist CEO des in den USA ansässigen SETI Research Institute. Die Buchstaben „Seti“ sind eine Abkürzung für Search for Extraterrestrial Intelligence.

„SETI sucht als Unterfangen nach Wissenschaft und Technologie außerhalb des Sonnensystems als Beweis für Leben und Intelligenz, und das ist sozusagen eine Nadel im Heuhaufen“, sagt er.

„Wir suchen nach etwas, das möglicherweise sehr selten ist und das sehr schwer zu finden und aus den gleichzeitig beobachteten Hintergrundphänomenen zu extrahieren sein kann.“

Doch neue Tools helfen bei der Suche. Die Fähigkeit der künstlichen Intelligenz (KI), riesige Datensätze zu verarbeiten und Anomalien zu erkennen, verändert die Suche nach außerirdischer Intelligenz.

Ein solches Projekt beinhaltet eine Partnerschaft zwischen dem SETI-Institut und dem US-amerikanischen National Radio Astronomy Observatory in New Mexico. Diese Bundeseinrichtung nutzt Radiofrequenzen zur Untersuchung von Himmelskörpern wie Planeten, Sternen und Asteroiden.

SETI baut ein paralleles KI-Softwaresystem für die Kernanlage des Observatoriums, das … Sehr großes Sortiment. Die zwischen 1973 und 1981 erbaute VLA besteht aus 28 großen Antennenschüsseln mit einem Durchmesser von 25 Metern, die über eine Wüstenebene verteilt sind. Stellen Sie sich die riesigen Satellitenschüsseln in den Häusern der Menschen vor.

Im betriebsbereiten Zustand kann die KI jedes erfasste Datenbit verarbeiten – 2 Terabyte (TB) pro Sekunde. Zum Vergleich: Moderne Laptops verfügen in der Regel über etwa 1 TB Gesamtspeicherplatz.

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Herr Diamond sagt, der Einsatz von KI sei bereits von unschätzbarem Wert

Herr Diamond sagt, dass sich der zunehmende Einsatz künstlicher Intelligenz bereits als „unverzichtbar“ erweist, da sein Institut die Suche nach außerirdischem Leben fortsetzt.

Er weist darauf hin, dass künstliche Intelligenz die Suche nach neuartigen Funksignalen aus exotischen Quellen ermöglicht. Er erklärt, dass SETI traditionell nach schmalbandigen Signalen gesucht hat, die denen ähneln, die von Menschen verwendet werden.

„Aber es stellte sich immer die Frage: ‚Was wäre, wenn es fortschrittliche weltraumgestützte Technologie gäbe, die Breitband nutzt?‘ [radio]„Wenn das der Fall ist, funktionieren unsere herkömmlichen Methoden nicht und es wird nur wie ein Haufen Rauschen auf dem Bildschirm aussehen.“

Herr Diamond sagt jedoch, dass die Fähigkeit der KI, große Datenmengen zu verarbeiten, es möglich machen könnte, im Laufe der Zeit Millionen von „Schnappschüssen“ dieses schneebedeckten Schallbildes zu machen und nach Mustern zu suchen. „Es ist eine Möglichkeit, der Forschung etwas Neues hinzuzufügen.“

Ein weiteres Projekt, mit dem Seti zusammenarbeitet, ist Durchbruch beim Zuhören. Das Programm, das mit mehr als 100 Millionen Pfund an Mitteln des privaten Sektors unterstützt wird, scannt 1 Million Sterne und 100 Galaxien über ein breites Spektrum an Funk- und optischen Bändern nach Beweisen für technologisches Leben.

Einer der Projektmitglieder, Peter Ma, Student an der University of Toronto, hat kürzlich ein neues künstliches Intelligenzsystem entwickelt, das Teleskopdaten untersuchen und zwischen potenziell echten Signalen von Außerirdischen und Interferenzen unterscheiden soll.

Sein Team simulierte dazu beide Arten von Lärm und trainierte dann seine KI, um zwischen den beiden zu unterscheiden.

Ma sagt, dass beispielsweise ein Weltraumsignal „nur erscheint, wenn wir unsere Teleskope darauf richten … und verschwindet, wenn wir es wegrichten“.

Das Projekt hat bereits acht potenzielle Weltraumsignale identifiziert, die durch herkömmliche Analysen nicht erkannt wurden. Da die Beobachtungen jedoch noch nicht wiederholt wurden, glaubt Herr Ma, dass es sich wahrscheinlich um falsch positive Ergebnisse handelt.

Mithilfe künstlicher Intelligenz wird auch versucht, Lebenszeichen bescheidenerer Art in der Nähe des Wohnorts zu erkennen.

Letztes Jahr begann die NASA-Raumsonde Perseverance mit der Sammlung von Proben aus dem Jezero-Krater auf dem Mars, die, wenn alles gut geht, innerhalb weniger Jahre zur Erde zurückgebracht werden.

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Die NASA-Raumsonde Perseverance sammelt Gesteinsproben von der Marsoberfläche

Tatsächlich glauben Wissenschaftler, dass das Sherlock-Instrument des Rovers organische Verbindungen entdeckt hat, die unter ultraviolettem Licht leuchten.

Allerdings können organische Verbindungen durch nichtbiologische Prozesse entstehen, sodass noch nicht festgestellt werden kann, ob sie aus früherem Leben auf dem Planeten stammen.

Doch all das könnte sich dank neuer Forschungen der Carnegie Institution for Science ändern, die künstliche Intelligenz nutzen, um Gesteinsproben auf Anzeichen von aktuellem oder vergangenem Leben zu analysieren.

Das Team stellte fest, dass die KI mit einer Genauigkeit von etwa 90 % zwischen ehemals lebenden und nicht lebenden Materialien unterscheiden kann.

„Dies ist ein sehr neuer Ansatz zur Suche nach molekularen Biosignaturen“, sagt Co-Hauptforscher Dr. Robert Hazen.

„Wir nutzen maschinelles Lernen, um all die riesigen Datenmengen mit einer Analysemethode zu untersuchen, die eine halbe Million Datenpunkte pro Probe erzeugt. Deshalb suchen wir nach subtilen Mustern in den molekularen Verteilungen.“

Die ersten Pläne bestehen darin, mit dem System antike Proben von der Erde sowie einige Marsproben in Form von Meteoriten zu analysieren. Aber Herr Hazen sagt: „Wir könnten zum Beispiel ein Instrument durch die Federn von Enceladus fliegen lassen.“ [one of Saturn’s moons]„Oder die Landung eines sorgfältig entwickelten Instruments auf der Marsoberfläche.“

Es ist noch am Anfang und alle vielversprechenden Ergebnisse der KI müssen durch andere Beobachtungen oder durch physikbasierte Modelle validiert werden, bevor sie von den Dächern bekannt gegeben werden können. Da jedoch immer mehr Daten gesammelt und analysiert werden, steigen die Chancen, außerirdisches Leben – sofern es überhaupt existiert – zu entdecken.

Unterdessen sagt Diamond: „Fortschritte werden am Aufwand gemessen, noch nicht an den Ergebnissen.“

Siehe auch  Notstromversorgung für die NASA-Raumsonde Voyager und die Feinheiten von RTG-basierten Stromversorgungssystemen

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