znanost 16.12.2017 8:13

Na IJS o izzivih pri raziskovanju Marsa

Ljubljana, 16. decembra - Na Institutu Jožef Stefan (IJS) so pred dnevi pripravili predavanje Do Marsa in nazaj - prek Ljubljane, na katerem sta se Luke Lucas in Red Boumghar z Evropske vesoljske agencije (ESA) osredotočila na izzive človeštva pri raziskovanju planetov. Poudarek je bil na Marsu, saj je ekipa IJS lani zmagala na tekmovanju, povezanim s sondo Mars Express.

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Spomenik Jožefu Stefanu, IJS, Institut Jožef Stefan.
Foto: Aljoša Rehar/STA

Inženirka Lucasova se ukvarja z upravljanjem sonde Mars Express, ki kroži okoli Marsa od leta 2003, Boumghar pa z analizo pridobljenih podatkov. ESA se je sicer po 12 letih delovanja sonde znašla pred odločitvijo, ali bi orbitalno sondo ogrevali, da se ne shladi, varčevali z baterijami, da se ne iztrošijo, ali pa opravljali znanstvene naloge.

Pri izbiri najboljšega kompromisa je sodelovala tudi slovenska raziskovalna skupina MMMe8 z odseka za tehnologije znanja na IJS, ki je pri rudarjenju podatkov uporabila zmogljivosti slovenskega superračunalniškega omrežja Sling, ki ga koordinira Arnes.

Pri tem je predstavila najboljšo idejo za podaljšanje delovanja sonde. Naloga tekmovanja je bila napovedati urno porabo električne energije sonde, ki okoli Marsa kroži že od leta 2003, za eno marsovsko leto oz. 687 dni. Učinkovito napovedovanje porabe energije namreč omogoča daljše delovanje sonde v Marsovi orbiti.

Sonda Mars Express za svoje delovanje uporablja energijo, ki jo proizvede s pomočjo sončnih celic. Ker je sonda v vesolju že 12 let in imajo uporabljeni materiali svojo življenjsko dobo, se proizvodnja energije zmanjšuje. Energija, ki jo sonda potrebuje za delovanje, ni zanemarljiva, zato je nujno optimizirati vse procese, da ostane čim več energije za znanstvene poskuse, so poudarili v ekipi.

Sonda vsebuje veliko elektronike, ki za svoje delovanje potrebuje določeno temperaturno območje, česar v vesolju ni lahko doseči. Sondo je treba včasih ogrevati, spet drugič, ko je neposredno izpostavljena Soncu, ohlajati. Porabo oziroma dovajanje energije se meri na 33 mestih v sondi. Cilj tekmovanja je bil s pomočjo podatkov za tri marsovska leta napovedati porabo električne energije za četrto marsovsko leto za vsako izmed 33 meritvenih mest.

Najpomembnejši del rešitve je bila po besedah ekipe predobdelava podatkov, ki so bili dostopni tekmovalcem na spletni strani tekmovanja. Podatke je bilo treba predstaviti v taki obliki, da je lahko napovedni algoritem iz njih razbral kar največ informacij o problemu, s pomočjo česar so nato dobili zmagovalni model porabe energije, so pojasnili tekmovalci.

Tekmovanje je bilo odprtega tipa, kjer so lahko vse ekipe spremljale napredek svojih nasprotnikov. Ekipa, ki je najbolj natančno napovedala porabo energije, je bila po predložitvi tehničnih specifikacij ter vseh algoritmov in postopkov v pregled strokovnjakom iz ESA razglašena z zmagovalko.