Ketekunan di Jezero Delta: Mengapa Mulut Sungai Kuno Mars Penting

0
11

Perjalanan panjang dan berdebu akhirnya berakhir. Penjelajah Perseverance NASA telah mencapai satu tempat yang dituju sejak mendarat pada Februari 2021: delta kawah Jezero. Untuk misi yang memakan biaya miliaran dan melintasi ruang hampa sejauh 300 juta mil, inilah momen yang membuahkan hasil.

Mengapa tempat khusus ini? Mengapa menghabiskan waktu bertahun-tahun menjelajahi medan berbatu untuk sampai ke sini? Jawabannya terletak pada air. Miliaran tahun yang lalu, sebuah sungai membelah lanskap Mars dan membuang sedimennya ke dalam danau yang mengisi kawah tumbukan. Muara sungai itu adalah delta. Saat ini, danau tersebut sudah kering. Penjelajah diparkir tepat di tempat air pernah berhenti.

“Kami akan mencari tanda-tanda kehidupan purba di bebatuan di dasar delta,” kata Ken Farley, peneliti misi Mars 2020, kepada wartawan.

Tim Farley yakin bebatuan tersebut dulunya adalah lumpur.

Lumpur itu bagus. Lumpur itu menarik. Lumpur mengawetkan banyak hal. Ketika sungai mengalir ke air yang tenang, alirannya melambat. Partikel berat jatuh terlebih dahulu. Partikel halus—tanah liat, lanau, bahan organik—mengendap perlahan di dasar. Proses pelapisan ini menghasilkan arsip yang sempurna. Ini menjebak mikroba, jika memang ada, dan membekukan tanda kimianya di batu.

Ini bukan hanya tentang menemukan batu. Ini tentang menemukan konteks.

Sebagian besar Mars tertutup batuan vulkanik atau debu yang tertiup angin. Batuan vulkanik memberi tahu Anda tentang panas dan tekanan. Debu memberi tahu Anda tentang angin dan erosi. Tapi batuan sedimen di dasar danau? Itu memberitahu Anda tentang kehidupan. Atau paling tidak, lingkungan yang mampu mendukung kehidupan.

Delta Jezero adalah mesin waktu. Ini menampung lapisan sedimen dari masa ketika Mars basah, hangat, dan mungkin layak huni. Ketekunan tidak terjadi begitu saja secara kebetulan. Lokasi pendaratan dipilih secara khusus karena data orbit menunjukkan bukti jelas adanya delta sungai kuno. Sains tidak bisa menebak dengan penjelajah. Ini menghitung.

Kini, rodanya telah berhenti. Latihannya sudah habis.

Mengapa Batuan Sedimen Merupakan Cawan Suci

Jika Anda ingin mengetahui mengapa para ilmuwan terobsesi dengan delta Jezero, pikirkan tentang bagaimana fosil terbentuk di Bumi. Anda tidak akan menemukan tulang dinosaurus di granit. Anda menemukannya di batu kapur atau serpih. Kerusakan jaringan lunak. Tulang keras membusuk. Namun jika suatu organisme mati dan dengan cepat terkubur dalam sedimen halus, maka organisme tersebut dapat terawetkan.

Mars mengalami proses yang sama.

Bebatuan di dasar delta melambangkan dasar dasar danau kuno. Mereka kemungkinan besar terdiri dari batulempung dan karbonat. Jenis batuan ini terkenal mampu memerangkap molekul organik. Karbon adalah bahan penyusun kehidupan yang kita kenal. Jika kehidupan pernah ada di Mars, maka kehidupan tersebut pasti berbasis karbon.

Tugas penjelajah sekarang adalah mengambil sampel batuan tertentu. Hal ini perlu dilakukan untuk menghindari puing-puing vulkanik yang berserakan di sekitar dasar kawah. Itu perlu turun ke lapisan yang mengendap saat air masih tenang.

« Kami akan mencari tanda-tanda kehidupan purba di bebatuan di dasar delta »

Ini kutipan langsung dari Ken Farley. Tapi apa sebenarnya arti “pencarian”?

Artinya pengeboran. Artinya menganalisis. Artinya mencari rasio isotop yang tidak

Penjelajah tersebut tiba di tepi delta pada 13 April. Itu bukanlah perjalanan yang cepat. Itu adalah perjalanan lima kilometer melintasi medan Mars yang menuntut ketelitian. Jalannya harus dipetakan. Hambatan dihindari. Beberapa di antaranya terjadi dalam otonomi total menggunakan sistem IAAutoNav-nya. Rata-rata harian? Sekitar 211 meter. Selama sebulan penuh.

Kini, astromobile tersebut berada di tempat yang oleh tim dijuluki Tiga Garpu. Ini adalah persimpangan. Persimpangan jalan untuk eksplorasi. Para ilmuwan di Bumi mengamati tiga jalur berbeda. Tidak ada satupun yang salah. Semuanya tampak menjanjikan. Di sinilah fase besar kedua dari misi Perseverance dimulai.

Mengapa Tiga Jalur Penting

Lokasinya tidak sembarangan. Setiap rute menawarkan narasi geologi yang berbeda. Tujuannya tetap sama: menemukan tanda-tanda kehidupan purba. Namun medannya menceritakan cerita yang berbeda tergantung ke arah mana Anda berbelok.

Para ilmuwan harus memilih. Memilih jalur terdekat bukanlah perkara mudah. Mereka perlu memutuskan jalur mana yang memaksimalkan peluang melestarikan biosignatures. Jejak-jejak ini rapuh. Mereka terkubur di bawah debu dan radiasi Mars selama miliaran tahun. Melakukannya dengan benar berarti memilih sampel yang benar-benar akan bertahan dalam perjalanan pulang ke Bumi.

Perburuan Delapan Sampel

Ini bukan hanya tentang mengemudi. Ini tentang pengeboran. Rencana tersebut memerlukan ekstraksi delapan sampel inti dari tanah Mars. “Wortel” dari batu dan regolit ini adalah tujuan utamanya. Mereka perlu disimpan dalam cache untuk misi Pengembalian Sampel Mars, sebuah rantai logistik kompleks yang melibatkan penjelajah masa depan dan kemungkinan misi berawak beberapa dekade ke depan.

Mengapa delapan? Angka tersebut terasa spesifik. Kemungkinan besar dihitung berdasarkan kapasitas penyimpanan pada rover, keragaman jenis batuan yang ditemukan di pintu masuk delta, dan jangka waktu yang tersedia sebelum kondisi musim dingin dapat menghambat pengoperasian. Setiap sampel mewakili gambaran masa lalu Mars yang basah. Seseorang mungkin menunjukkan sedimen dasar danau. Kemungkinan lainnya adalah abu vulkanik. Sepertiga mungkin mengandung molekul organik.

Beratnya Otonomi

IAAutoNav dari Perseverance menangani sebagian besar pendekatan lima kilometer tersebut. Ini bukan hanya fleksibilitas teknologi. Itu suatu keharusan. Penundaan kecepatan cahaya membuat kontrol waktu nyata menjadi tidak mungkin. Perintah yang dikirim dari Bumi membutuhkan waktu beberapa menit untuk sampai. Penjelajah harus mengambil keputusan dalam hitungan detik tentang traksi, kemiringan, dan puing-puing tanpa menunggu persetujuan manusia.

Otonomi ini memungkinkan misi untuk menjelajahi daratan lebih cepat dibandingkan jika setiap putaran roda dilakukan secara mikro. Namun di Three Forks, elemen manusia kembali. Algoritme dapat menavigasi. Mereka tidak dapat menafsirkan nilai ilmiah yang lebih dalam dari lapisan batuan tertentu. Hal ini membutuhkan penilaian manusia. Hal ini memerlukan perdebatan. Hal ini memerlukan pengamatan terhadap data dari spektrometer dan kamera serta memutuskan percabangan mana yang mengarah ke tujuan yang paling bernilai secara ilmiah.

Apa yang Terjadi Selanjutnya

Keputusan itu belum dibuat hari ini. Itu dibuat dalam rapat. Dalam simulasi. Dalam diskusi yang mempertimbangkan risiko dibandingkan imbalan. Jika penjelajah mengambil jalur yang salah, ia mungkin kehilangan sampel dasar sungai kuno yang paling murni. Ia mungkin berakhir di sepetak basal tandus ketika ia mungkin mengambil sampel lapisan sedimen.

Taruhannya tinggi. Kita berbicara tentang bukti kuat pertama apakah ada kehidupan di luar Bumi. Bertekun

Bayangan Algoritma

Kisah sebenarnya di sini bukan hanya tentang kodenya. Ini tentang apa yang terjadi ketika Anda berhenti bertanya bagaimana suatu model bekerja dan mulai percaya bahwa model itu berhasil. Kami telah membangun sistem yang dapat mendiagnosis penyakit langka, memprediksi jatuhnya pasar, atau menulis puisi. Tapi mesin di bawah kapnya? Seringkali kotak hitam. Bahkan penciptanya tidak selalu dapat menelusuri jalur logika yang tepat dari input hingga output.

Keburaman inilah yang membuat segalanya menjadi rumit. Jika algoritma perekrutan menolak resume, mengapa? Jika permohonan pinjaman ditolak, faktor manakah yang menentukan skalanya? Biasanya, jawabannya adalah jalinan variabel berbobot yang begitu rumit sehingga bahkan seorang pakar pun akan kesulitan menjelaskannya dengan bahasa yang sederhana. Ini bukan bug. Ini adalah fitur pembelajaran mendalam. Model tersebut menemukan pola yang tidak akan pernah dilihat manusia. Mereka pandai dalam hal itu. Mungkin terlalu bagus.

Bahayanya bukan AI akan menjadi jahat. Hal ini akan menjadi efisien dengan cara yang tidak kita pahami.

Perangkap Bias

Kami banyak berbicara tentang bias dalam AI. Namun ini bukan hanya tentang gender atau ras, meskipun hal-hal tersebut merupakan bagian penting dari hal tersebut. Ini tentang representasi. Jika data pelatihan Anda sebagian besar berasal dari satu demografi, satu wilayah, atau satu kelompok ekonomi, model Anda akan mewarisi titik-titik buta tersebut.

Pertimbangkan alat diagnostik medis yang dilatih berdasarkan data dari rumah sakit perkotaan. Ini mungkin melewatkan tanda-tanda awal penyakit jantung pada populasi pedesaan yang menunjukkan gejala berbeda. Atau kendaraan otonom yang dilatih di California yang cerah berjuang melawan salju di Stockholm. Ini bukan hanya kesalahan teknis. Itu adalah kegagalan cakupan. Dan ketika taruhannya besar—kehidupan, kebebasan, stabilitas keuangan—“cukup baik” saja tidaklah cukup.

Solusinya bukan dengan membuang teknologinya. Hal ini untuk menuntut kurasi data yang lebih baik. Menekankan transparansi dalam rangkaian pelatihan. Untuk memperlakukan keadilan algoritmik sebagai metrik rekayasa inti, bukan sekedar renungan. Ini pekerjaan yang lambat. Pekerjaan yang tidak seksi. Tapi perlu.

Elemen Manusia

Ada gerakan yang berkembang menuju sistem “human-in-the-loop”. Alih-alih membiarkan algoritme mengambil keputusan terakhir, manusia meninjau kembali keputusan-keputusan berisiko tinggi. Ini adalah pendekatan hibrida. Ini mempertahankan kecepatan pembelajaran mesin tetapi menambahkan lapisan akuntabilitas.

Tapi inilah masalahnya. Manusia itu malas. Kami menderita bias otomatisasi. Kita cenderung memercayai saran mesin, meski terasa salah. Studi menunjukkan bahwa ketika diberi rekomendasi dari suatu algoritma, orang mengesampingkan intuisi mereka sendiri pada tingkat yang mengkhawatirkan. Kami melakukan outsourcing penilaian kami. Kami menyerahkan hak pilihan kami.

Jadi tantangannya bukan hanya membangun AI yang lebih cerdas. Ini merancang antarmuka yang mendorong skeptisisme. Hal itu mendorong kami untuk berhenti sejenak. Untuk bertanya, “Tunggu, apakah ini benar?” alih-alih “Apa isinya?”

Jalan ke Depan

Kita tidak sedang menuju masa depan dimana AI akan menggantikan manusia. Kita sedang menuju ke arah dimana manusia yang menggunakan AI menggantikan manusia yang tidak menggunakan AI. Tapi itu pandangan yang dangkal. Pergeseran yang lebih dalam bersifat kognitif. Kita mengubah cara kita berpikir, cara kita mengambil keputusan, dan cara kita percaya.

Alat-alatnya semakin tajam. Pertanyaannya semakin sulit. Dan margin kesalahan semakin mengecil.

Apa yang terjadi jika kotak hitam mulai berbicara, namun kita tidak memahami bahasanya? Kami mendengarkan. Kami mematuhinya. Kami melanjutkan.

Sampai kita tidak melakukannya.

Langkah Anda Selanjutnya

Ikuti Futura di
Ada apa

dan
Google