Teleskop Webba miał potężną wadę. Chcieli odkrywać nowe światy, dostawali chłam

Astronomowie nie musieli lecieć w kosmos, by przeprowadzić prace serwisowe. To sztuczna inteligencja AMIGO uratowała teleskop Webba.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba cierpiał na wadę, której nie dało się naprawić. Z pomocą przyszła sztuczna inteligencja, a konkretniej algorytm AMIGO, który poprawia rozmazane obrazy z odległości choćby 1,5 mln km. Można powiedzieć, iż jest to technologiczny przełom, który daje JWST drugie życie.

AI zamiast śrubokręta

Choć JWST od czasu uruchomienia w 2022 r. znacząco zmienia nasze rozumienie wszechświata coraz to nowszymi odkryciami, niestety nie wszystkie jego podzespoły działały do tej pory perfekcyjnie. Główny problem dotyczył instrumentu pomocniczego o nazwie API, służącego do obrazowania słabych i małych obiektów, takich jak egzoplanety. API działa w połączeniu z jednym z głównych instrumentów obserwatorium: NIRISS, czyli kamerą bliskiej podczerwieni.

Fot: Max Charles/University of Sydney

Jak czytamy na łamach Space.com, zamiast krystalicznie czystych zdjęć, API dostarczał obrazy pełne rozmyć i artefaktów. Przyczyną okazały się zakłócenia elektroniczne detektora podczerwieni. Tradycyjnie problem ten wymagałby wielomilionowej misji serwisowej, jednak Webb znajduje się 1,5 mln km od Ziemi, więc taka wyprawa w ogóle nie wchodziła w grę.

Poznaj AMIGO, czyli cyfrowego optyka teleskopu Webba

Na pomoc przyszli naukowcy z Australii. Max Charles i Louis Desdoigts, byli doktoranci z Uniwersytetu w Sydney, opracowali AMIGO – sieć neuronową, która wykrywa i koryguje zniekształcone piksele powstałe wskutek zakłóceń elektrycznych. Algorytm działa jak cyfrowy optyk: bez fizycznej ingerencji przywraca obrazom ostrość i detale, które wcześniej były zamazane.

AMIGO nie tylko rozwiązał konkretny problem API, ale przede wszystkim pokazał, jak wielki potencjał drzemie w zastosowaniu sztucznej inteligencji w astronomii. Algorytm działa błyskawicznie i bezinwazyjnie, co pozwala nie tylko uzdrowić już zebrane dane, ale też poprawiać nowe obserwacje w czasie rzeczywistym.

Już widać efekty

W testach AMIGO wyostrzył m.in. obraz słabej egzoplanety i chłodnego brązowego karła oddalonego o 133 lata świetlne od Ziemi. Później poprawiono zdjęcia strugi z czarnej dziury, wulkanicznej powierzchni księżyca Jowisza Io oraz wiatru gwiazdowego pochodzącego z odległej zmiennej gwiazdy. Według zespołu naukowego AMIGO nie tylko naprawił API, ale poszerzył jego potencjał obserwacyjny. Teleskop Webba, już teraz uchodzący za przełomowe narzędzie, zyskał właśnie drugą młodość.

Wygląda na to, iż połączenie nowoczesnej optyki i sztucznej inteligencji może rozwiązać problemy, które wcześniej wydawały się nie do pokonania bez misji załogowych. Dzięki AMIGO teleskop znów działa na pełnych obrotach i jest gotowy do dalszego badania narodzin galaktyk, czarnych dziur i planet zlokalizowanych poza Układem Słonecznym.