在持续探索浩瀚宇宙的过程中,美国国家航空航天局(NASA)逐渐意识到,他们接收到的数据量庞大得惊人。这不仅是技术进步的结果,也是现代探测器不断向深空领域推进所带来的必然现象。这些探测器不仅数量众多,而且功能强大,能够连续不断地传回大量数据。
然而,如此庞大的数据量给科学家带来了巨大的分析挑战。即使借助计算机处理,许多关键信息仍需依赖人工分析才能确定。例如,开普勒太空望远镜在最初的三年半内,就对超过15万个恒星系统进行了持续监测,生成了海量数据。虽然这些数据可以通过计算机初步筛选,但最终的判断仍然需要人工介入,而这项任务单靠NASA的科学家和科研团队很难高效完成。
为了应对这一难题,NASA曾尝试通过公众参与的方式,让“系外行星探索者”项目中的志愿者科学家参与数据挖掘。这种方法取得了显著成效,不久后,加州理工学院就宣布,一群志愿者科学家发现了一个全新的多行星系统,这是NASA科学家之前未曾发现的。
尽管志愿者科学家在数据处理方面发挥了重要作用,但面对日益增长的数据量,单纯依赖人力显然不可持续。因此,引入人工智能(AI)成为解决问题的关键。例如,在开普勒K2阶段任务中,德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家与谷歌公司合作开发了一种AI算法,这种算法能够发现传统方法容易遗漏的行星。目前,该算法已经在开普勒望远镜的数据集中发现了两颗新的系外行星,它们分别位于距离地球1300光年和1230光年的水瓶星座。
这并不是AI首次在天文领域发挥作用。早在2017年底,谷歌的机器学习技术就已经成功地从开普勒望远镜收集的3.5万个潜在行星信号中,识别出了凌星行星的迹象。如今,随着技术的发展,AI已经成为科学家发现更多传统方法难以识别行星的重要工具,这无疑将极大地推动其他行星探测任务的进展。
与此同时,NASA的“凌日系外行星勘测卫星”(TESS)也于2018年4月18日发射升空。尽管TESS的任务级别较低,预算也相对有限,但它将对至少20万颗恒星进行全天候、全天空扫描,覆盖的区域比开普勒望远镜大350倍。从TESS的数据中,科学家将进一步研究行星的密度、大气层特性以及是否存在液态水,从而为寻找“地球2.0”提供重要线索。
无论是开普勒望远镜还是TESS,数据量已经远远超出了人类科学家手动分析的能力范围。在这种情况下,AI技术的引入显得尤为重要。正如谷歌的AI工程师所说,当传统的“大海捞针”式分析变得力不从心时,正是机器学习大显身手的最佳时机。