Asteroidensuche mit künstlicher Intelligenz findet 104 Treffer in alten Aufnahmen

Die Suche nach Asteroiden ist eine diffizile Angelegenheit. Das Asteroid Institute hat jetzt einen neuen Weg beschritten und lässt (auch alte) Aufnahmen des Nachthimmels per Software auf Spuren von Asteroiden auswerten. Mit dem sogenannten THOR-Algorithmus hat man auf der ADAM-Plattform jetzt 104 neue Asteroiden nachgewiesen. Man hofft jetzt auf Tausende weiterer neuer Entdeckungen.


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"Die Entdeckung und Verfolgung von Asteroiden ist entscheidend für das Verständnis unseres Sonnensystems, die Erschließung des Weltraums und den Schutz unseres Planeten vor Asteroideneinschlägen.", sagt Dr. Ed Lu, Executive Director des Asteroid Institute. Das Asteroid Institute hat dafür eine bahnbrechende Rechentechnik einsetzt, die auf seiner Cloud-basierten Astrodynamik-Plattform Asteroid Discovery Analysis and Mapping (ADAM) läuft, um Asteroiden zu entdecken und zu verfolgen.

Asteroidensuche mit THOR

Die ADAM-Plattform ist ein Open-Source-Rechnersystem, das astrodynamische Algorithmen unter Verwendung der skalierbaren Rechen- und Speicherkapazitäten von Google Compute Engine, Google Cloud Storage und Google Kubernetes Engine ausführt. Der neuartige Algorithmus, der zur Entdeckung dieser neuen Asteroiden verwendet wird, heißt THOR (Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery) und verbindet Lichtpunkte in verschiedenen Himmelsbildern, die mit Asteroidenbahnen übereinstimmen.

(Quelle: YouTube)

Das eröffnet neue Möglichkeiten, denn im Gegensatz zu den derzeit modernsten Algorithmen ist es bei THOR nicht erforderlich, dass ein Teleskop den Himmel in einem bestimmten Muster beobachtet, damit Asteroiden entdeckt werden können. Vielmehr können bereits vorhandene Aufnahmen bzw. deren Datensätze mit THOR durchsucht werden. Forscher können so mit der systematischen Erforschung großer Datensätze beginnen, die bisher nicht für die Entdeckung von Asteroiden geeignet waren.

THOR erkennt Asteroiden und, was noch wichtiger ist, berechnet ihre Bahnen so gut, dass sie vom Minor Planet Center als verfolgte Asteroiden erkannt werden. Für die erste Demonstration durchsuchte Joachim Moeyens, Miterfinder von THOR und Stipendiat des Asteroid Institute an der University of Washington, ein 30-Tage-Fenster von Bildern aus dem NOIRLab Source Catalog (NSC), einer Sammlung von fast 68 Milliarden Beobachtungen, die zwischen 2012 und 2019 von den Teleskopen des National Optical Astronomy Observatory aufgenommen wurden.

Daraus hat Moeyens eine kleine, erste Teilmenge von Entdeckungen an das Minor Planet Center zur offiziellen Anerkennung und Validierung übermittelt. Das Minor Planet Center hat die ersten 104 dieser neu entdeckten Asteroiden bestätigt und in sein Register aufgenommen – also ein großer Erfolg für das Programm. Nach der Validierung der rechnergestützten Entdeckungstechnik werden nun Tausende neuer Entdeckungen aus dem NSC und anderen Datensätzen erwartet.


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Dr. Ed Lu, Executive Director des Asteroid Institute sagt dazu: "Mit THOR auf ADAM kann nun jedes Teleskop mit einem Archiv zu einem Asteroiden-Suchteleskop werden. Wir nutzen die Leistung massiver Berechnungen, um nicht nur mehr Entdeckungen durch bestehende Teleskope zu ermöglichen, sondern auch, um Asteroiden in historischen Bildern des Himmels zu finden und zu verfolgen, die zuvor unbemerkt geblieben waren, weil sie nie für die Asteroiden-Suche vorgesehen waren."

"Wir haben immer davon geträumt, dass Cloud-Computing ein echtes Werkzeug der Wissenschaft wird, und die Ankündigung der heutigen und zukünftigen Asteroidenentdeckungen zeigt, dass dieser Traum Wirklichkeit wird", sagte Scott Penberthy, Direktor für angewandte KI bei Google. "Skalierbares Cloud-Computing als Service ermöglicht echte Durchbrüche in der Astronomie, ebenso wie in anderen wissenschaftlichen Bereichen wie Biologie und Physik. Ich könnte nicht stolzer auf unsere Partnerschaft mit B612 sein und auf das, was wir gemeinsam erreicht haben."

"Die Arbeit des Asteroiden-Instituts ist von entscheidender Bedeutung, da die Astronomen an die Grenzen dessen stoßen, was mit den derzeitigen Techniken und Teleskopen entdeckt werden kann. Unser Team freut sich, mit dem Asteroid Institute zusammenzuarbeiten, um die Kartierung des Sonnensystems mit Google Cloud zu ermöglichen", sagte Professor Mario Juric, Miterfinder von THOR und Direktor des DiRAC-Instituts der Universität Washington.

Quellen:
Presse-Information
Asteroid Institute Fact Sheet
Artikel bei heise (Deutsch)


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