太空探索是人类最具挑战性和最令人兴奋的努力之一。这需要科学知识、技术创新和人的勇气相结合。然而，将人类和航天器送往宇宙广阔而未知的区域涉及许多限制和风险。这就是为什么人工智能(AI)对于发现新的世界和扩展我们的视野至关重要。
人工智能是计算机科学的一个分支，其致力于创造能够执行通常需要人类智能的任务的机器和系统，比如推理、学习、决策和解决问题。人工智能可以帮助我们克服一些挑战，增加一些太空探索的机会。以下是人工智能在太空探索中的7个惊人应用:
1、宇航员助理
人工智能可以帮助宇航员在宇宙飞船或空间站上完成各种任务，如监控系统、控制设备、进行实验或提供陪伴。例如，CIMON是一款人工智能助手，可以通过语音和面部识别与国际空间站(ISS)上的宇航员互动。CIMON可以帮助宇航员处理程序、回答问题或播放音乐。另一个例子是Robonaut，一种人形机器人，可以在危险或常规任务中与宇航员一起工作或代替宇航员。
2、任务设计与规划
人工智能可以通过使用以前任务和模拟的大量数据，更有效地帮助设计和规划太空任务。人工智能还可以优化任务参数，如发射日期、轨道、有效载荷和预算。例如，欧空局开发了一种名为MELIES的人工智能系统，可以帮助任务分析师使用遗传算法设计行星际轨迹。
3、航天器自主
人工智能可以使航天器在不依赖人类干预或地球通信的情况下自主运行。这对深空任务尤其有用，因为那里的通信延迟可能很严重。人工智能可以帮助航天器导航、避开障碍物、适应不断变化的环境或应对紧急情况。例如，美国宇航局的2020年火星探测器毅力号使用一种称为地形相对导航的人工智能系统来分析火星表面的图像，并相应地调整着陆位置。
4、数据分析
人工智能可以帮助分析太空任务收集的大量数据，如图像、信号、光谱或遥测。人工智能可以比人类更快、更准确地处理数据，发现人类可能错过的模式或异常，例如，美国宇航局的开普勒太空望远镜使用了基于神经网络的人工智能系统，通过检测其过境信号来发现新的系外行星。
5、空间通信
人工智能可以帮助改善航天器与地球之间或航天器之间的通信。人工智能可以优化通信带宽、频率、功率或调制。人工智能还可以通过检测和纠正错误或干扰来增强通信链路的安全性和可靠性。例如，美国宇航局的深空网络使用了一个名为“深空网络”的人工智能系统，该系统可以监控和预测通信天线的状态和可用性。
6、空间碎片清除
人工智能可以帮助减少空间碎片的问题，空间碎片是指绕地球运行的报废或丢弃的物体，对正在运行的航天器构成威胁。人工智能可以利用雷达或光学数据帮助跟踪和编目空间碎片。人工智能还可以帮助设计和控制使用机械臂或网络移除或脱离轨道的太空碎片的任务，例如，ESA的e.脱轨道任务计划使用人工智能系统，该系统可以使用机械臂自主捕获废弃的卫星。
7、天体生物学
人工智能可以通过使用表明生物体或其产物存在的生物特征或生物标志物来帮助寻找地球以外的生命迹象。人工智能可以通过分析行星或卫星的物理和化学特征来帮助识别可居住的行星或卫星。利用光谱学或显微镜技术，人工智能还可以帮助探测可能的生命形式。例如，美国宇航局的蜻蜓任务计划使用人工智能系统在土星的卫星土卫六上驾驶一架类似无人机的旋翼飞机，收集样本，寻找生命前化学的迹象。
