Zwei aktuelle Entwicklungen in der KI und Astrophysik könnten für die Suche der Menschheit nach außerirdischem Leben und Raumschiffen in den Weiten des Alls von entscheidender Bedeutung sein.
Die eine ist NASA-inspiriert, eine KI-gestützte Infrarotkamera, die den Himmel scannt und unidentifizierte Luftphänomene (UAP) erkennt. Die andere ist ein neues, in Bern entwickeltes Machine-Learning-Modell (ML), das erdähnliche Exoplaneten identifiziert.
Ein KI-gestütztes Auge am Himmel
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und das Galileo Project haben eine mit künstlicher Intelligenz namens Dalek ausgestattete Infrarotkamera vorgestellt, um den Himmel nach außerirdischem Leben und Raumschiffen abzusuchen.
Diese mit mehreren Sensoren ausgestattete Dalek-IR-Kamera entspricht den Spezifikationen aus der unabhängigen Studie der NASA aus dem Jahr 2023: „Zweckgebundene zukünftige Sensoren zur Erkennung von UAP …, die darauf ausgelegt sind, sich innerhalb von Millisekunden anzupassen und so eine bessere Erkennung zu ermöglichen.“
Die Studie legte nahe, dass es sich bei der KI-Kamera um ein „multimodales, multispektrales, bodengestütztes Observatorium handelt, das den Himmel kontinuierlich überwacht und Daten für UAP-Studien sammelt – durch eine rigorose, langfristige Erfassung aller Luftphänomene, einschließlich natürlicher und von Menschen verursachter.“
Die Dalek-IR-Kamera könnte Forschenden dabei helfen, das Problem des Mangels an öffentlich zugänglichen wissenschaftlichen Informationen über UAP zu lösen.
Laut Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. Professor of Science an der Harvard University und Leiter des Galileo Project, heißt es in einer Stellungnahme: „Häufig sind Daten der US-Regierung geheim, entweder weil sie von geheimen Sensoren erfasst wurden oder weil sie nicht vollständig verstanden sind und potenziell für die nationale Sicherheit relevant sein könnten. Im Zweifelsfall werden die Daten weder der Öffentlichkeit noch der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich gemacht.“
„Der Himmel ist jedoch nicht geheim“, sagte Loeb. Alles, was mit der KI-Kamera beobachtet und erkannt werden kann, könnte daher öffentlich geteilt werden, was Transparenz gewährleistet.
Das Projekt nutzt Machine-Learning-Software, um große Datensätze aus drei Observatorien zu erkennen und systematisch zu analysieren, die jeweils durchschnittlich 100.000 Objekte pro Monat erfassen.
Die Entdeckung auch nur eines Ausreißers wäre ein wissenschaftlicher Durchbruch bei der Suche nach außerirdischer Intelligenz – einer fortgeschrittenen technologischen Zivilisation, von der die Menschheit lernen könnte.
Neues ML-Modell für die Suche nach der nächsten Erde
In Europa haben Forschende der Schweizer Universität Bern und des National Centre of Competence in Research (NCCR) PlanetS ein Machine-Learning-Modell entwickelt, das Planetensysteme mit potenziell erdähnlichen Planeten identifiziert.
Das Team wird von Jeanne Davoult geleitet, einer Postdoktorandin am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin. Sie erforschte Exoplaneten und entwickelte das ML-Modell an der Abteilung für Weltraumforschung und Planetologie (WP) des Physikalischen Instituts der Universität Bern.
„Unser Modell basiert auf einem von mir entwickelten Algorithmus, der darauf trainiert wurde, Planetensysteme mit erdähnlichen Planeten zu erkennen und zu klassifizieren“, sagte Davoult in einer Pressemitteilung.
Bei der Anwendung auf beobachtete Planetensysteme sagte Davoult: „Die Ergebnisse sind beeindruckend: Der Algorithmus erreicht Präzisionswerte von bis zu 0,99, was bedeutet, dass 99 % der vom Machine-Learning-Modell identifizierten Systeme mindestens einen erdähnlichen Planeten aufweisen.“
Das neue Modell basiert auf dem 2003 entwickelten und kontinuierlich aktualisierten Bern Model und kann die Bedingungen identifizieren, unter denen die Planeten entstanden sind. Sein Algorithmus wurde darauf trainiert, Zusammenhänge zwischen bewohnbaren Planeten und den Eigenschaften ihrer Systeme abzuleiten.
Vielversprechendes Zeichen für außerirdisches Leben auf dem Planeten K2-18b
Unterdessen umkreist 124 Lichtjahre von der Erde entfernt ein Exoplanet namens K2-18b einen Stern in der habitablen Zone, und Wissenschaftler fanden Hinweise auf vorhandene Biosignatur-Chemikalien vor. Die entdeckten Biosignatur-Chemikalien ähneln den von Lebewesen auf der Erde erzeugten Chemikalien.
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) der NASA entdeckte die Biosignatur in der Atmosphäre von K2-18b, was auf vielversprechende Hinweise auf außerirdisches Leben hindeutet. Bei den entdeckten Chemikalien handelt es sich um Dimethylsulfid (DMS) und Dimethyldisulfid (DMDS), Moleküle, die ausschließlich von Mikroben produziert werden. Eine solche Biosignatur wurde zuvor noch in der Atmosphäre keines Planeten oder Mondes entdeckt.
JWST-Forschende schrieben in einer Studie: „Die jüngste Transmissionsspektroskopie der JWST des Kandidaten für eine hyzeanische Welt K2-18 … Wir berichten über neue unabhängige Hinweise auf DMS und/oder DMDS in der Atmosphäre.“
Die Konzentrationen von DMS und DMDS auf K2-18b betragen 10 Teile pro Million Volumenanteil und liegen damit deutlich über den auf der Erde gefundenen Konzentrationen von 1 Teil pro Milliarde Volumenanteil.
Die Ergebnisse liefern neue Hinweise auf eine potenzielle Biosphäre auf K2-18b, was einen bedeutenden Fortschritt bei der Suche nach außerirdischem Leben darstellen würde. Der Planet ist 2,6-mal so groß wie die Erde und hat die 8,6-fache Masse; er befindet sich im Sternbild Löwe. Er könnte einen Ozean und eine wasserstoffreiche Atmosphäre besitzen.
Nikku Madhusudhan, Professor für Astrophysik an der University of Cambridge, sagte in einer Stellungnahme: „Dies ist eine unabhängige Beweiskette, bei der ein anderes Instrument als zuvor und ein anderer Wellenlängenbereich des Lichts verwendet wurden, sodass es keine Überschneidung mit den früheren Beobachtungen gibt.“
Mit KI die Lücke zwischen Bekanntem und Unbekanntem schließen
Die Automatisierung der Prozesse zur Erkennung und Analyse von Weltraumobjekten beschleunigt die Suche nach erdähnlichen, bewohnbaren Planeten wie K2-18b außerhalb unseres Sonnensystems.
Eine Zusammenarbeit zwischen Astrophysik und KI würde die Suche nach außerirdischem Leben und Raumschiffen vielversprechender machen, da noch mehr erdähnliche Exoplaneten darauf warten, entdeckt zu werden.
KI könnte genau das richtige Werkzeug sein, um die Lücke zwischen den bekannten und den bislang unbekannten Phänomenen zu schließen, die in den Weiten des Universums verborgen sind.