NASA 毅力號創歷史:首次完全由 AI 規劃火星行駛路線
自主導航技術突破,為未來深空任務開創先河
NASA 的毅力號(Perseverance)火星車剛剛創造了歷史:這是人類首次讓火星車使用人工智能而非人類操作員來規劃行駛路線。這項突破標誌著太空探索自主化邁出了重要一步。
火星與地球之間的通訊延遲是太空探索面臨的最大挑戰之一。信號單程傳輸需要 4 至 24 分鐘(取決於兩顆行星的相對位置),這意味著實時控制完全不可能。
傳統上,NASA 的做法是:毅力號將圖像傳回地球,人類工程師分析這些圖像後制定行駛計劃,再將指令傳回火星。這個過程可能需要一整天甚至更長時間。
毅力號搭載的 AI 自主導航系統能夠分析其攝像頭捕獲的火星地形圖像,識別危險障礙物(如大石塊、陡坡、沙坑),並自主規劃最安全、最高效的行駛路線。
此次 AI 規劃的行駛是一次精心設計的測試。NASA 工程師選擇了一段複雜但可控的地形,讓 AI 完全自主地規劃路線。結果令人印象深刻:AI 不僅成功避開了所有障礙物,還找到了一條比人類可能規劃的更高效的路線。
「這不僅是技術的勝利,更是我們探索方式的根本轉變。有了自主導航,我們可以讓火星車做更多的科學工作,而不是等待地球的指令。」
這項技術對於未來的太空探索至關重要:
計劃中的火星樣本返回任務將需要多個航天器協同工作。AI 自主導航可以讓這些航天器更獨立地運作,減少對地球控制中心的依賴。
對於木星、土星等更遠的目的地,通訊延遲可能長達數小時。自主 AI 系統將是唯一可行的控制方式。
未來的載人火星任務也將受益於這項技術。AI 可以輔助太空人進行探索決策,特別是在緊急情況下需要快速反應時。
毅力號的 AI 系統運行在車載計算機上,這台計算機的運算能力相當於 1990 年代末的個人電腦。在如此有限的硬體上實現複雜的 AI 導航,是一項了不起的工程成就。
NASA 工程師使用了專門優化的神經網絡模型,能夠在低功耗環境下高效運行。這些模型經過大量火星圖像訓練,能夠識別火星特有的地形特徵。
這項突破對香港的航天和 AI 產業有啟發意義。香港的大學和研究機構可以在以下領域尋找機會: