Mesterséges intelligenciával találhatták meg az elveszett szovjet Luna-9 holdautomatát

A Hold felszíne az emberiség kollektív emlékezetének egyik legkülönösebb múzeuma. Ott, ahol nincs szél, nincs eső és nincsenek az időjárás p...

A Hold felszíne az emberiség kollektív emlékezetének egyik legkülönösebb múzeuma. Ott, ahol nincs szél, nincs eső és nincsenek az időjárás pusztító viszontagságai, minden lábnyom, minden fém alkatrész és minden becsapódási kráter az idők végezetéig megmarad – hacsak nem nyeli el őket a felejtés homálya.

Bár a NASA Apollo-küldetéseinek helyszíneit ma már nagyfelbontású műholdfelvételeken tanulmányozhatjuk, a korai űrkorszak egyik legfontosabb úttörője, a szovjet Luna–9 szonda eddig rejtve maradt a kutatók szeme elől. Most azonban egy nemzetközi kutatócsoport, élükön a University College London tudósaival, úgy véli, az algoritmusok és a gépi tanulás segítségével végre rátaláltak az "odaveszett" űreszköz nyughelyére, ezzel pedig pontot tehetnek a hidegháborús űrverseny egyik legizgalmasabb technikatörténeti rejtélyére. (1)

1966 februárjában a világ lélegzetvisszafojtva figyelte a híreket: a Szovjetuniónak sikerült az, ami addig senkinek. A Luna–9 küldetése során először hajtott végre ember alkotta tárgy sima leszállást egy idegen égitest felszínén. Ez a pillanat alapjaiban változtatta meg a Holdról alkotott elképzeléseinket. Akkoriban sokan tartottak tőle, hogy a Holdat vastag, instabil porréteg borítja, amelyben bármilyen nehéz tárgy – legyen az szonda vagy űrhajós – azonnal elsüllyedne.

A Luna–9 azonban szilárd talajt fogott az Oceanus Procellarum, azaz a Viharok Óceánja területén, és panorámaképeket sugárzott vissza a Földre, bizonyítva, hogy a felszín alkalmas a későbbi emberes missziók fogadására. Ám a technológiai diadal ellenére a szonda pontos koordinátái az évtizedek során a múlt ködébe vesztek.

A probléma gyökere a korabeli navigációs technológia korlátaiban rejlett. Az 1960-as évek közepén a pályaszámítások és a leszállási manőverek korántsem voltak olyan precízek, mint napjainkban. A Luna–9 leszállása mai szemmel nézve kifejezetten kaotikusnak tűnhetett: a szonda beépített lengéscsillapítókkal ellátott kapszulája szó szerint végigbukfencezett a holdi regoliton, mielőtt megállapodott volna.

Bár az eszköz 36 órán keresztül hősiesen közvetítette az adatokat, mire az akkumulátorai lemerültek, a szovjet mérnökök csak egy igen tág, több tíz kilométeres sugarú körön belül tudták meghatározni a helyzetét. Hiába állnak rendelkezésünkre 2009 óta a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LROC) kamerájának tűéles felvételei, a hatalmas terület átfésülése emberi erővel olyan, mintha tűt keresnénk egy szürke, kráterekkel szabdalt szénakazalban.

Itt lépett be a képbe a modern tudomány csodafegyvere: a mesterséges intelligencia. Lewis Pinault és csapata egy rendkívül találó elnevezésű rendszert, a YOLO-ETA-t (You-Only-Look-Once – Extraterrestrial Artefact) hívta segítségül. Ez az algoritmus a TinyYOLOv2 architektúrán alapul, amelyet eredetileg földi objektumok gyors és pontos felismerésére terveztek, de a kutatók átalakították, hogy képes legyen azonosítani az ember alkotta struktúrákat a holdi táj természetes formái között.

A rendszer "betanítása" az Apollo-küldetések ismert leszállóhelyeinek adataival történt. Mivel az Apollo egységek pontos helyét ismerjük, az MI megtanulhatta, hogyan különítse el a mesterséges fémfelületeket, a szabályos éleket és a leszállás okozta talajzavarokat a természetes szikláktól és kráterektől.

A YOLO-ETA lenyűgöző, 80 százalékos pontossággal vizsgázott a teszteken, így a kutatók szabadjára engedték a Luna–9 feltételezett körzetében. Az algoritmus végül egy 5x5 kilométeres területre szűkítette a keresést, és az északi szélesség 7,02907°, valamint a nyugati hosszúság -64,32867° környékén "nagy magabiztosságú detektálásokat" jelzett. A megjelölt helyszínen egy nagyobb kráter pereménél egy szokatlanul fényes terület látható, amelyet több kisebb, becsapódásszerű forma vesz körül. A kutatók szerint ezek nem természetes képződmények, hanem nagy valószínűséggel a Luna–9 hardverelemei: maga a leszállóegység és az út során levált alkatrészek vagy törmelékek.

Ami különösen izgalmassá teszi a felfedezést, az a topográfiai egyezés. A Pinault vezette csoport összevetette a helyszín domborzati viszonyait a Luna–9 által 1966-ban sugárzott panorámaképekkel. A horizont geometriája, a távoli lankák és a környező kráterek elhelyezkedése kísértetiesen hasonlít arra a látványra, amelyet a szovjet szonda kamerája rögzített több mint fél évszázaddal ezelőtt. A tudományos közösség, bár óvatos, optimizmussal fogadta a hírt, hiszen ez lehet az első alkalom, hogy egy elveszettnek hitt, történelmi jelentőségű űreszközt tisztán matematikai és informatikai módszerekkel találnak meg.

Természetesen egy ilyen horderejű bejelentés végső megerősítésre vár. A kutatók nem is remélhettek volna jobb alkalmat erre, mint a közeli jövőt: az indiai Chandrayaan–2 keringőegysége a tervek szerint hamarosan elrepül pontosan ezen terület felett. Az indiai szonda nagyfelbontású kamerái képesek lehetnek olyan közeli felvételeket készíteni, amelyeken már nemcsak egy "fényes folt" látszik, hanem az összetéveszthetetlen szovjet technológia körvonalai is. Ha a megerősítés megérkezik, az nemcsak a Luna–9 történetét zárja le, hanem egy új korszakot is nyit a holdkutatásban.

A YOLO-ETA sikere ugyanis túlmutat egyetlen régi szonda megtalálásán. Ahogy a világ űrügynökségei – a NASA-tól az ESA-ig és a kínai CNSA-ig – egyre intenzívebben fókuszálnak a holdi jelenlétre, kulfontosságúvá válik a felszíni eszközök monitorozása. Az ilyen típusú "élvonalbeli" gépi tanulási modellek segíthetnek a jövőbeli missziók biztonságosabbá tételében, az űrszemét nyomon követésében, vagy akár más, eddig ismeretlen helyen nyugvó történelmi leletek felkutatásában. A Hold ugyanis nemcsak a jövőnk bázisa, hanem az emberi teljesítmény érintetlen archívuma is.

A Luna–9 megtalálása tisztelgés a múlt mérnökei előtt, akik papírral, ceruzával és kezdetleges számítógépekkel juttatták el az emberiséget egy másik világ kapujába. Ugyanakkor éles emlékeztető arra is, hogy a mesterséges intelligencia nemcsak a jövőt formálja, hanem segít megérteni és megőrizni a múltunkat is.

Ha a következő hetek felvételei igazolják a kutatók sejtéseit, a Viharok Óceánja végre visszaadja egyik legféltettebb titkát, és a Luna–9 végre elfoglalhatja méltó, pontosan megjelölt helyét az emberiség nagy térképén. Az űrverseny ezen fejezete, amely egy vakmerő zuhanással és egy bizonytalan bukfenccel kezdődött a holdi porban, most, hatvan évvel később, a bináris kódok és algoritmusok precizitásával érhet véget. (2)

(1) - https://www.nature.com/articles/s44453
(2) - https://thedebrief.org/scientists-report