هوش مصنوعی به انسان‌ها امکان پیشرفت نه‌تنها رو زمین بلکه در فضایی ورای این سیاره را می‌دهد و با روش‌های متفاوتی به انسان‌ها کمک می‌کند تا اکتشافات فضایی را به‌سادگی و به‌شکل خلاقانه‌تری انجام دهند. هوش مصنوعی یا هوش ماشینی به هوشمندی نشان‌داده‌شده به‌وسیله ماشین‌ها در شرایط مختلف اطلاق می‌شود که در مقابل هوش طبیعی در انسان‌ها قرار دارد.
به‌عبارت‌دیگر، هوش مصنوعی به سامانه‌هایی گفته می‌شود که می‌توانند واکنش‌هایی مشابه رفتارهای هوشمند انسانی از جمله درک شرایط پیچیده، شبیه‌سازی فرایندهای تفکری و شیوه‌های استدلالی انسانی و پاسخ موفق به آن‌ها، یادگیری و توانایی کسب دانش و استدلال برای حل مسائل را داشته باشند. در اینجا به بررسی راه‌هایی که از طریق آن‌ها می‌توان از هوش مصنوعی در فضا و اکتشافات فضایی بهره گرفت، پرداخته می‌شود.
کاربرد هوش مصنوعی در کمک به فضانوردان
پژوهشگران نمونه‌ای از یک دستیار مجازی را ابداع کرده‌اند که می‌تواند خطرات احتمالی موجود در ماموریت‌های بلندمدت فضایی مانند تغییرات ایجادشده در فضاپیما یا ضعف عملکرد حسگرها را تشخیص دهد و هشدارهایی را در این مورد به خدمه آن ابلاغ کند. برای نمونه در دسامبر۲۰۱۹ یک دستیار صوتی مبتنی‌بر هوش مصنوعی موسوم به سیمون (Cimon) به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شد تا به‌مدت سه سال مورد آزمایش قرار بگیرد و نهایتا با انجام وظایفی که برای آن مشخص شده است، به کاهش استرس فضانوردان کمک کند.
همچنین ناسا در حال ابداع یک همراه برای فضانوردانی است که بیرون از ایستگاه فضایی کار می‌کنند. این ربات موسوم به ربونات (Robonaut) با فضانوردان همکاری خواهد کرد تا وظایفی را که برای آن‌ها بیش از اندازه خطرناک است، انجام دهد.
طراحی و برنامه‌ریزی ماموریت‌های فضایی
ماموریت‌های فضایی به دانشی تکیه دارند که از ماموریت‌های پیشین به‌دست آمده‌اند، اما امکان دارد که این اطلاعات محدود باشند و یا به‌طور کامل در دسترس قرار نگیرند. شاید روزی یک سامانه هوشمندتر توسعه یابد که با تکیه بر هوش مصنوعی بتواند به سوال‌های پیچیده، پاسخ‌های معتبر و مرتبط بدهد. این سامانه، کمک بزرگی برای طراحی ابتدایی و برنامه‌ریزی ماموریت‌های جدید فضایی خواهد بود.
هوش مصنوعی می‌تواند به ساده‌تر شدن برنامه‌ریزی برای یک ماموریت فضایی به مقصد مریخ کمک کند. پژوهشگران سعی دارند یک دستیار نیز برای کمک به حوزه مهندسی طراحی کنند تا زمان مورد نیاز انسان‌ها برای طراحی ابتدایی ماموریت‌ها کاهش یابد. همچنین دافنه (Daphne) نمونه دیگری از دستیارهای هوشمند است که برای طراحی سامانه‌های اکتشافی ارائه می‌شود. این دستیار توسط سامانه‌های مهندسی در طراحی ماهواره مورد استفاده قرار می‌گیرد و با ارائه اطلاعات مورد نیاز به مهندسان این حوزه، کار آن‌ها را ساده‌تر می‌کند.
پردازش داده‌های ماهواره‌ای
حجم داده‌های تولیدشده توسط ماهواره‌های سنجش از دور طی سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی داشته است و تحلیل همه داده‌ها توسط انسان علاوه‌بر وقت‌گیر بودن، هم به تعداد زیادی از تحلیلگران نیاز دارد و هم منابع مالی عظیمی را طلب می‌کند. بنابراین با بهره‌گیری از هوش مصنوعی می‌توان در منابع مالی و انسانی صرفه‌جویی کرد. هوش مصنوعی در پردازش هوشمندانه حجم گسترده داده‌های دریافتی بسیار موثر است که برای نمونه می‌توان به توانایی آن در ترکیب داده‌های هواشناسی با تصاویر ماهواره‌ای برای اندازه‌گیری سرعت باد اشاره کرد.
زباله‌های فضایی
گزارش‌های سازمان‌های فضایی نشان می‌دهد میزان قابل‌توجهی زباله در فضا سرگردان هستند و روز‌به‌روز به تعداد آن‌ها افزوده می‌شود. یکی از بزرگترین چالش‌های فضایی قرن ۲۱ چگونگی حل مشکل زباله‌های فضایی است. یکی از روش‌های پیشنهادی، پیشگیری از برخورد فضاپیماها، حامل‌ها و ماهواره‌ها در فضا است تا زباله جدیدی تولید نشود. پژوهشگران روشی را طراحی کرده‌اند که در آن سامانه‌های مبتنی‌بر هوش‌مصنوعی از برخورد پیشگیری می‌کنند.
یک روش جدید دیگر، آموزش مدل‌های مبتنی‌بر یادگیری ماشینی و انتقال این مدل‌ها به فضاپیمایی است که در مدار حضور دارد و یا در مسیر رسیدن به مقصد خود حرکت می‌کند تا به تصمیم‌گیری کمک کنند. همچنین یکی از راه‌هایی که برای تضمین ایمنی پروازهای فضایی پیشنهاد شده است، به‌کار بردن شبکه‌های آموزش‌دیده است. این کار، انعطاف‌پذیری بیشتری را در طراحی ماهواره فراهم می‌کند و امکان برخورد در مدار را به‌حداقل می‌رساند.
سامانه‌های مسیریابی
روی زمین از نرم‌افزاهایی مانند گوگل مپز برای مسیریابی استفاده می‌شود؛ اما در فضا نمونه‌ای مانند این نرم‌افزار نیست. در اطراف ماه یا مریخ ماهواره‌های مسیریاب وجود ندارند، اما شاید بتوان برای این کار از میلیون‌ها تصویر استفاده کرد که ماهواره‌های اکتشافی مانند مدارگرد شناسایی ماه (LRO) ناسا آن‌ها را فراهم کرده‌اند.
در سال ۲۰۱۸ گروهی از پژوهشگران ناسا با همکاری شرکت چندملیتی اینتل (Intel) به‌مرکزیت آمریکا یک سامانه هوشمند ابداع کردند که بتواند با استفاده از هوش‌مصنوعی به نقشه‌برداری و درنتیجه رصد سیاره‌ها بپردازد. آن‌ها این مدل هوشمند را با میلیون‌ها تصویر تهیه‌شده از ماموریت‌های گوناگون آموزش دادند و یک نقشه مجازی از ماه تهیه نمودند.
پژوهشگران همزمان با کاوش در جهان به برنامه‌ریزی ماموریت‌های بلندپروازانه ادامه می‌دهند تا به بهبود زندگی انسان‌ها کمک کنند. هوش مصنوعی نیز در راستای رسیدن به این هدف، به آن‌ها کمک خواهد کرد تا برنامه‌های اکتشافی در زمین و فضا محقق شوند.