엑소머스 프로젝트에 머신러닝 알고리즘 활용 화성과 토성 등 태양계에서 생명체(또는 생명체의 흔적)의 존재를 확인하는 데 머신러닝 기술이 활용된다.
IEEE 스펙트럼에 따르면 유럽과 러시아가 공동으로 추진하고 있는 화성 탐사 프로젝트인 ‘ExoMars’에 파일럿 인공지능 시스템을 적용하려는 계획이 추진되고 있다.
엑소머스는 2022년 여름 또는 가을에 발사될 예정이다.
엑소머스는 9개월간의 여정 끝에 화성에 도착해 ‘로잘린드 프랭클린(Rosalind Franklin)’이라는 이름의 로버(Rover)를 화성 표면에 내려놓을 예정이다.
영국 과학자 로잘린드 프랭클린은 DNA를 발견한 과학자 중 한 명이다. 화성에서 생명체의 흔적을 찾겠다는 과학자들의 의지가 로버 명칭에서 잘 드러난다.
로잘린드 프랭클린은 화상에 빠진 뒤에는 화성 지표면을 돌며 생명체의 존재를 찾는 작업을 하게 된다.
▲엑소머스 프로젝트에 투입될 로버 ‘로잘린드 프랭클린'(사진=ESA) 엑소머스 프로젝트에 참여하고 있는 과학자들은 로잘린드 프랭클린을 이용해 2m 이상 굴착한 뒤 화성 지표면의 샘플을 채취할 계획이다.
이 샘플에서 의미 있는 데이터를 찾기 위해 머신러닝 알고리즘이 활용될 예정이다. 인공지능은 엑소머스의 로버가 수집한 토양 데이터를 분석하는 작업을 수행한다.
NASA도 2026년 토성의 위성인 타이탄에 탐사선을 보내 생명체의 존재를 확인하는 탐사활동을 벌일 예정이다. NASA는 여기에 ‘드래곤플라이’라는 옥토콥터(ocopter) 드론을 보내 타이탄의 대기권 관련 데이터를 수집하고 생명체의 존재를 확인하기 위한 활동을 수행한다.
NASA 고다르 행성환경랩(Goddard Planetary Environments Lab) 소프트웨어 책임자인 에릭 리네스(Eric Lyness)는 오랫동안 행성 탐험에 관한 과학적인 연구를 자동화하는데 관심을 기울여 왔다. 지난해 그는 머신러닝을 연구 방법론으로 활용하기로 결정했다.
▲나사는 토성의 위성인 타이탄에 ‘드래곤플라이’ 드론을 보내 생명체의 흔적을 찾을 계획이다(사진=존 홉킨스 APL) 리네스는 “우리는 머신러닝을 공부한 몇몇 인턴을 채용했는데 기대 이상의 놀라운 성과를 내고 있다”고 말했다.
리네스 연구팀은 지난달 온라인으로 열린 지구화학 관련 컨퍼런스에서 화성에 생명이 존재한다는 것을 입증하는 데 머신러닝 알고리즘이 도움이 된다는 논문을 발표했다.
엑소머스 로버인 로잘린드 프랭클린은 화성 지표면 2m 이하까지 굴착해 샘플을 채취할 예정이다.
2m 이하의 화성 표면에는 UV 태양광이 침투하기 어려워 살아있는 박테리아를 발견할 가능성이 있는 것으로 기대되고 있다. 리네스는 우리는 생명과 미생물의 형태를 찾을 가능성을 충분히 갖고 있다.
다만 현재까지 화성에 미생물이 살아있다는 분명한 증거는 매우 적은 상태라고 덧붙였다. 살아있는 생명체를 발견하지 못하더라도 화성 초기에 산 생명체의 화석화된 증거를 화성 토양에서 찾을 가능성이 있다고 말했다.
NASA는 엑소머스 프로젝트에 토양 샘플을 분석할 수 있는 질량분석계(massspectrometer)를 지원할 계획이다. 샘플 질량 분석에 인공지능 기술을 바로 활용할 수 있다는 게 리니스의 지적이다.
질량분석계는 드릴로 채취한 토양 샘플을 레이저로 분쇄한 뒤 이온(is) 질량 분포를 연구할 수 있는 장비다. 질량분석계는 다양한 분자의 원자질량(atomicmass)에 관해 매핑할 수 있도록 해준다.
특히 리네스 연구팀은 화성 토양을 형성하고 있는 광물 중 하나인 ‘몽모리로나이트(montmorillonite)’를 집중 연구하고 있다. 연구팀은 몽모리로나이트 샘플 유기화합물에서 질량분석계의 산출치 변화를 들여다본다는 생각이다.
리네스 연구팀은 엑소머스 프로젝트가 AI 알고리즘을 훈련할 수 있는 비옥한 토양이 될 것으로 보고 있다.
향후 NASA가 토성의 위성인 타이탄에 드래곤 프라이드론을 보내거나 목성의 위성인 유로파에서 우주생물학적 미션을 수행할 때 엑소머스에서 경험한 인공지능 연구가 도움이 될 것이라는 판단을 하고 있다.
타이탄이나 유로파는 지구에서 워낙 거리가 멀리 떨어져 있어 데이터를 전송하기가 매우 어렵기 때문에 우주생물학적 연구에 자동화 솔루션 도입이 필요하다는 지적이다.출처 : 로봇신문 장길수 기자