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Künstliche Intelligenz für Astrobiologie

Mit künstlicher Intelligenz die grössten Herausforderungen der Menschheit meistern: Uni Bern-Wissenschaftler beim „Frontier Development Lab“ der NASA.

Das Astrobiologie-Team zu Besuch bei Google für eine Einführung in die Datenressourcen, die dieses Jahr für das NASA-FDL-Projekt zur Verfügung stehen. (Photo Aaron Bell)

Zum dritten Mal seit 2016 werden Experten für maschinelles Lernen und Weltraumwissenschaftler den Sommer im Silicon Valley verbringen, um an einigen der wichtigsten, aktuellen Herausforderungen der NASA zu arbeiten. Das 8-wöchige Programm – NASA Frontier Development Lab (FDL) – am SETI-Institut wird sich mit Problemen beschäftigen, die von der Vorhersage von Sonnenstürmen bis hin zur Suche nach Leben im All reichen. NFS-PlanetS-Forscher Daniel Angerhausen ist Mitglied des Wissenschaftskomitees des FDL und wurde ausgewählt, um das diesjährige Labor zu unterstützen und bei der Betreuung der Exoplaneten- und Astrobiologie-Projekte zu helfen.

Auf seiner Webseite bezeichnet sich das NASA Frontier Development Lab als „Forschungsbeschleuniger für künstliche Intelligenz. Es soll KI-Technologien bei der Erforschung und Erkundung des Weltraums anwenden – zum Nutzen der gesamten Menschheit. “ Das Programm ist eine besondere öffentlich-private Partnerschaft zwischen der NASA und kommerziellen Partnern wie Nvidia, Intel, IBM, Google und Lockheed Martin. Diese Partner bringen das Fachwissen und die Ressourcen ein, die für die schnelle Verarbeitung in sehr datenintensiven Bereichen entscheidend sind. In diesem Jahr gibt es auch ein FDL-Challenge-Team in Europa, das von Partnern wie Space Resources, Luxemburg und der Europäischen Weltraumorganisation ESA unterstützt wird.

„Das Besondere des FDL sind seine interdisziplinären Forschungsteams – bestehend aus zwei Experten für Weltraumwissenschaften und zwei Spezialisten aus den Datenwissenschaften. Die Teams werden von renommierten Mentoren sorgfältig ausgewählt und arbeiten in einem intensiven Wettlauf während des Sommers zusammen“, schreibt das Labor weiter. PlanetS-Wissenschaftler Daniel Angerhausen hat bereits im vergangenen Jahr mit dem NASA-Labor zusammengearbeitet: Gemeinsam mit den „Explainables“ (die kürzlich einen Workshop in Bern durchführten) bereitete er die Teams auf ihre finalen „TED-Style“-Präsentationen im Intel-Auditorium vor. In diesem Jahr fungiert er darüber hinaus auch als Moderator und Mentor für die Aufgaben in der Exoplanetenforschung und Astrobiologie.

PlanetS-Wissenschaftler Daniel Angerhausen betreut die Exoplaneten- und Astrobiologie-Teams. (Photo PlanetS)

„Es wird schwer sein, den grössten Teil des Sommers und das Schwimmen in der Aare in Bern zu verpassen – aber hey…. wenn dich die NASA bittet, der Menschheit zu helfen, da kann man nicht wirklich ‘Nein’ sagen“, meint Angerhausen scherzhaft. „Schon letztes Jahr war das FDL eine grossartige Erfahrung und ich freue mich sehr auf die Aufgaben aus meinem Gebiet – Exoplaneten und Astrobiologie – in diesem Jahr. Es ist sehr inspirierend, an der Schnittstelle von Industrie und Wissenschaft mit diesen grossen Unternehmen aus dem Silicon Valley und den weltweit führenden Experten für Künstliche Intelligenz zusammenzuarbeiten, aber was mich am meisten begeistert, ist die Interaktion mit dem Pool junger heller Köpfe aus der ganzen Welt.“

Dieses Jahr geht es in der Astrobiologie darum, herauszufinden, unter welchen Bedingungen Leben universell möglich ist und wie wir von Hinweisen zu bestätigten Beweisen für Leben auf Exoplaneten innerhalb bestimmter Umweltvorgaben gelangen können. Im Exoplaneten-Teil will man versuchen, mit AI/ML die Effizienz und Ausbeute des Nachweises von Exoplaneten durch das Satelliten-Teleskop TESS zu erhöhen und den Prozess der Entdeckung und Klassifizierung von Exoplaneten durch AI zu kodifizieren, um TESS zu helfen, Gesteinsplaneten besser zu erkennen.

Weitere Aufgaben betreffen die Bereiche Weltraumressourcen (z.B. Modellierung der Weltraumwirtschaft in den ersten 50 Jahren), das Weltraumwetter (z.B. Vorhersage der spektralen Sonneneinstrahlung aus Beobachtungen), die Regelung des Weltraumverkehrs, das Management von Weltraummüll und die Erdbeobachtung (auf dem Weg zu ‘Mission Control’ für den Planeten Erde).

Mehr Informationen unter: NASA frontier development lab.