Como a inteligência artificial está revolucionando a busca por vida extraterrestre

A Very Large Array no Novo México está em busca de sinais de vida alienígena

Há entre 10 e 50 bilhões de mundos possivelmente habitáveis ​​na nossa galáxia, diz Bill Diamond. Segundo ele, isso torna seu trabalho bastante difícil.

Diamond é presidente-executivo do instituto de pesquisa Seti Institute, com sede nos EUA. As letras “Seti” são um acrônimo para Search for Extraterrestrial Intelligence (Busca por Inteligência Extraterrestre, em tradução livre).

“A Seti está à procura de ciência e tecnologia além do sistema solar como evidência de vida e inteligência. Isso é, de maneira geral, como procurar uma agulha em um palheiro”, diz ele.

“Estamos à procura de algo que seja provavelmente extremamente raro e que pode ser muito difícil de encontrar e extrair dos fenômenos de fundo que observamos ao mesmo tempo.”

Mas novas ferramentas estão ajudando na busca. A capacidade da inteligência artificial (IA) de lidar com enormes bancos de dados — e de detectar anomalias — está transformando a procura por inteligência alienígena.

Um desses projetos envolve uma parceria do Instituto Seti com o Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA, no Estado do Novo México.

A infraestrutura federal usa radiofrequência para estudar objetos celestes como planetas, estrelas e asteroides.

Seti está construindo um sistema de software paralelo alimentado por IA para as instalações principais do observatório, o Very Large Array (VLA).

Construído entre 1973 e 1981, o VLA é composto por 28 antenas parabólicas grandes, com 25 metros de diâmetro, espalhadas em uma planície desértica. Imagine antenas parabólicas residenciais, mas em uma escala gigante.

Quando estiver operacional, a IA será capaz de processar cada bit de dado capturado — dois terabytes (TB) por segundo. Para contextualizar, os laptops modernos hoje normalmente têm uma capacidade de armazenamento total de cerca de 1 TB.

Jornada nas estrelas

Diamond diz que o uso crescente da IA ​​já está se mostrando “indispensável” ao trabalho do instituto de caçar vida alienígena.

E diz que a IA torna possível a busca de novos tipos de sinais de rádio de fontes alienígenas. Ele explica que a Seti tradicionalmente busca sinais de banda estreita semelhantes aos utilizados pelos seres humanos.

“Mas sempre ficou a pergunta ‘e se houver uma tecnologia alienígena avançada que esteja usando (rádio de) banda larga?’. Se for esse o caso, nossos métodos tradicionais não funcionariam, pareceria um monte de ruído na tela.”

No entanto, Diamond diz que a capacidade da IA ​​de lidar com grandes quantidades de dados significa que é possível tirar milhões de “fotografias” desta imagem de áudio ao longo do tempo e começar a procurar padrões. “É uma maneira de adicionar algo novo para se procurar.”

Outro projeto com o qual a Seti colabora é o Breakthrough Listen. Apoiado com mais de US$ 125 milhões em financiamento do setor privado, o projeto realiza uma varredura, em um milhão de estrelas e 100 galáxias, através de um vasto gama de bandas de rádio e ópticas, em busca de evidências de vida tecnológica.

Um membro do projeto, Peter Ma, estudante da Universidade de Toronto, desenvolveu recentemente um novo sistema de IA para examinar dados de telescópios e distinguir entre possíveis sinais reais de alienígenas e interferências.

A equipe dele fez isso simulando os dois tipos de ruído e depois treinando a IA para diferenciar os dois.

Ma diz que um sinal alienígena, por exemplo, “só apareceria quando ao apontarmos nossos telescópios para ele… e desapareceria ao apontarmos para longe”.

O projeto já identificou oito potenciais sinais alienígenas que não foram detectados pela análise tradicional. Ma acredita, no entanto, que como as observações ainda não foram repetidas, tratam-se provavelmente de falsos positivos.

A IA também está sendo usada para tentar detectar sinais de vida de natureza mais modesta e mais próxima de casa.

No ano passado, o rover Perseverance da Nasa começou a coletar amostras da cratera Jezero em Marte, que, se tudo correr bem, serão trazidas à Terra daqui a vários anos.

Diamond diz que o uso da IA ​​já se tornou indispensável para o trabalho que ele faz

Os cientistas já acreditam que o instrumento Sherloc do rover tenha detectado compostos orgânicos, que brilham sob luz ultravioleta.

No entanto, os compostos orgânicos podem ser criados por processos não biológicos, o que significa que ainda não é possível dizer se derivam de vidas passadas no planeta.

Mas tudo isto pode mudar graças a uma nova investigação do Carnegie Institution for Science, que está utilizando a IA para analisar amostras de rochas em busca de sinais de vida presente ou passada.

A equipe descobriu que a IA é capaz de distinguir materiais antigos vivos e não vivos com uma precisão de quase 90%.

“Essa é uma abordagem muito nova para a busca de bioassinaturas moleculares”, diz o pesquisador-chefe conjunto do projeto, dr. Robert Hazen.

“Empregamos aprendizado de máquina para analisar toda a vasta quantidade de dados de um método analítico que produz meio milhão de pontos de dados por amostra. Então estamos buscando padrões sutis nas distribuições moleculares.”

O rover Perseverance da NASA está coletando amostras de rochas da superfície de Marte

Os primeiros planos são usar o sistema para analisar amostras antigas da Terra, bem como algumas amostras de Marte em forma de meteoritos. Mas, diz Hazen, “poderíamos, por exemplo, pilotar um instrumento através das plumas de Encélado (uma das luas de Saturno), ou pousar em Marte um instrumento cuidadosamente desenhado”.

Ainda é cedo e quaisquer resultados promissores gerados por IA precisam ser validados por outras observações, ou por modelos baseados na física, antes que possam ser divulgados aos quatro ventos.

Mas à medida que mais e mais dados são coletados e analisados, as chances de detectar vida alienígena — se ela existir — só aumentam.

Enquanto isso, diz Diamond, “o progresso é medido pela escala do esforço, e não pelos resultados ainda”.