على مدى قرون، احتفظ القمر بنصف قصته موجهًا بعيدًا عنا. الوجه المألوف الذي يرتفع فوق أفق الأرض ألهم الشعراء والملاحين والعلماء على حد سواء. ومع ذلك، فإن الجانب البعيد من القمر - المخفي بشكل دائم عن الرؤية المباشرة من كوكبنا - ظل منظرًا أكثر هدوءًا، تم دراسته من خلال إشارات بعيدة ومركبات فضائية عابرة.
في السنوات الأخيرة، بدأ ذلك النصف الهادئ من القمر في الكشف عن المزيد من شخصيته. ليس من خلال التلسكوبات وحدها، ولكن من خلال شراكة متزايدة بين استكشاف الفضاء والذكاء الاصطناعي.
استخدم العلماء الصينيون الآن نموذج ذكاء اصطناعي متقدم لإنتاج واحدة من أكثر الخرائط تفصيلًا حتى الآن للتركيب الكيميائي للجانب البعيد من القمر. تستند الأبحاث إلى بيانات تم جمعها من مهام قمرية سابقة وتجمعها مع تقنيات التعلم الآلي القادرة على تحديد الأنماط الدقيقة في مواد سطح القمر.
فهم التركيب الكيميائي للجانب البعيد من القمر كان تحديًا طويل الأمد لعلماء الكواكب. على عكس الجانب القريب - الذي يحتوي على السهول البركانية الداكنة المرئية من الأرض - يهيمن الجانب البعيد على المرتفعات الوعرة وقلة من أحواض الحمم الكبيرة. تشير هذه الاختلافات إلى أن التطور الداخلي للقمر قد اتبع مسارًا أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا.
لاستكشاف تلك الاختلافات، قام الباحثون بتحليل البيانات الطيفية التي تم جمعها بواسطة المدارين القمريين الذين قاموا بمسح القمر على مدار العقدين الماضيين. تقيس هذه الأدوات أطوال موجات الضوء المنعكسة من سطح القمر، مما يسمح للعلماء باستنتاج وجود عناصر مثل الحديد والتيتانيوم والمعادن الأخرى المدفونة داخل قشرة القمر.
تكمن الصعوبة في تفسير الحجم الهائل من البيانات التي تنتجها هذه المهام. يمكن أن تتأثر الإشارات الطيفية بعدة عوامل في وقت واحد - بما في ذلك غبار السطح، وتركيب الصخور، وتأثيرات مليارات السنين من تأثيرات النيازك.
هنا دخل الذكاء الاصطناعي في العملية. من خلال تدريب نموذج التعلم الآلي على عينات قمرية معروفة ومناطق تم رسم خرائطها سابقًا، أنشأ العلماء نظامًا قادرًا على التنبؤ بالتركيب الكيميائي للمناطق التي تكون فيها القياسات المباشرة محدودة.
تقدم الخريطة الناتجة صورة أكثر دقة لكيفية توزيع المعادن عبر الجانب البعيد من القمر. تشير النتائج الأولية إلى أن المنطقة تحتوي على تركيزات أقل من بعض المواد البركانية مقارنةً بالجانب القريب، مما يعزز فكرة أن نصفي القمر تطورا تحت ظروف جيولوجية مختلفة.
يقول الباحثون إن النموذج يمكن أن يساعد في توجيه مهام الاستكشاف القمري المستقبلية، لا سيما تلك التي تسعى لفهم تكوين القمر والعمليات التي شكلت قشرته.
زاد الاهتمام بالجانب البعيد بشكل مطرد في السنوات الأخيرة. حقق برنامج تشانغ'e القمري الصيني إنجازًا تاريخيًا في عام 2019 عندما أصبحت مهمة تشانغ'e-4 أول مركبة فضائية تهبط على الجانب البعيد من القمر. منذ ذلك الحين، ركز العلماء بشكل متزايد على المنطقة كموقع قيم لكل من الأبحاث الجيولوجية والاستكشاف المحتمل في المستقبل.
رسم التركيب الكيميائي هو خطوة مهمة في تلك العملية. يمكن أن تكشف المعادن المختلفة عن أدلة حول النشاط البركاني القديم، وتأثيرات الحطام من النظام الشمسي المبكر، وبنية القمر الداخلية.
في الوقت نفسه، يمكن أن تساعد الخرائط الكيميائية المحسنة المهام المستقبلية في تحديد المناطق الغنية بالموارد التي قد تدعم الاستكشاف القمري على المدى الطويل. قد تحتوي بعض المعادن على الأكسجين أو عناصر أخرى يمكن استخدامها يومًا ما في أنظمة دعم الحياة أو إنتاج الوقود.
على الرغم من هذه الاحتمالات، يؤكد العلماء أن العمل لا يزال جهدًا بحثيًا يهدف إلى فهم القمر نفسه. لا يزال الجانب البعيد واحدًا من أقل المناطق استكشافًا في النظام الشمسي الداخلي، وكل مجموعة بيانات جديدة تضيف طبقة أخرى إلى القصة.
بهذا المعنى، لا تغلق الخريطة التي تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي فصلًا في علم القمر؛ بل تفتح فصلًا آخر.
لا يزال نصف القمر المخفي يحمل العديد من الأسئلة - حول جيولوجيته، وماضيه، ودوره في النظام الشمسي المبكر. بمساعدة الذكاء الاصطناعي والمركبات الفضائية المدارية، يتعلم العلماء تدريجيًا كيفية قراءة الأنماط الهادئة المكتوبة عبر سطحه القديم.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي الصور تم إنشاؤها باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية؛ وهي تهدف فقط لتمثيل المفاهيم التي تم مناقشتها.
المصادر South China Morning Post China Daily Space.com Phys.org ScienceDaily