Menguraikan Batuan Luar Angkasa dengan AI: Terobosan Meteorit

Kecerdasan buatan (AI) mengubah cara kita melakukan sesuatu, tidak hanya di Bumi tetapi juga di Luar Angkasa.

Dengan digunakan untuk berbagai tugas mulai dari navigasi pesawat ruang angkasa otonom dan analisis data hingga mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya dan mendukung penemuan ilmiah, teknologi ini memungkinkan misi ruang angkasa yang lebih efisien, otonom, dan berwawasan luas.

Misalnya, NASA telah mengeksplorasi kekuatan AI selama bertahun-tahun. Dari otonomi penjelajah di Mars hingga inisiatif yang didukung AI untuk menemukan exoplanet baru, badan tersebut telah memanfaatkan teknologi ini untuk meningkatkan pemahamannya tentang ruang angkasa.

Baru-baru ini, badan federal AS menunjukkan bagaimana AI dapat membantu pesawat ruang angkasa yang mengorbit mengumpulkan data yang lebih terarah. AI memungkinkan satelit untuk pertama kalinya memperkirakan jalur orbitnya, memproses dan menilai gambar dengan AI, serta memutuskan di mana akan menargetkan instrumen, yang bahkan tidak memakan waktu dua menit atau keterlibatan manusia.

“Idenya adalah membuat wahana antariksa tersebut bertindak lebih seperti manusia: Alih-alih hanya melihat data, wahana tersebut memikirkan apa yang ditunjukkan data tersebut dan bagaimana meresponsnya,” kata Steve Chien, seorang peneliti teknis AI di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA dan peneliti utama untuk proyek Dynamic Targeting.

Beberapa tahun yang lalu, SpaceX dari Elon Musk juga meluncurkan satelit yang dilengkapi dengan AI untuk memungkinkan pesawat ruang angkasa berpartisipasi dalam misi luar angkasa.

Di tengah semua ini, para ilmuwan telah mengungkap rahasia meteorit menggunakan teknologi ini. Material khusus ini menantang aturan aliran panas dengan bertindak sebagai kristal sekaligus kaca.

Dengan bantuan AI, para peneliti mampu mengungkap kemampuan mineral untuk mempertahankan konduktivitas termal yang konstan, Sebuah utama terobosan itu bisa merevolusi ilmu material dengan mentransformasi manajemen panas dalam teknologi dan industri. Hal ini juga dapat membantu mengurangi emisi karbon besar-besaran dalam produksi baja. 

Bagaimana AI Mengungkap Rahasia Meteorit

Meteoroid adalah kilatan cahaya yang kadang-kadang Anda lihat melesat melintasi langit.

Batuan antariksa ini bisa sekecil butiran debu atau sebesar asteroid kecil. Sebagian besar merupakan pecahan dari benda-benda angkasa yang lebih besar yang telah terpecah. Beberapa berasal dari asteroid, yang lain dari komet, dan beberapa bahkan berasal dari Bulan, Mars, atau planet lain.

Ini disebut Meteoroid saat masih berada di luar angkasa. Setelah memasuki atmosfer Bumi atau planet lain dan berhasil melewatinya, mereka disebut meteor.

Saat memasuki atmosfer, mereka melakukannya dengan kecepatan tinggi, dan ketika tekanannya melebihi kekuatan objek, objek tersebut hancur, yang menyebabkannya terbakar dan menghasilkan cahaya terang, sehingga disebut "bintang jatuh". Ketika tampak sangat terang, mereka disebut "bola api".

Meteor ini mungkin tampak seperti kejadian langka, tetapi menurut perkiraan NASA, sekitar 48.5 ton material tersebut jatuh ke Bumi setiap hari.

Sebagai bagian dari luar angkasa, batuan ini dapat membantu memberikan wawasan berharga tentang komposisi, pembentukan, dan sejarah asteroid, planet, dan tata surya kita. 

Sebuah meteorit terbuat dari dari berbagai bahan, termasuk batu, logam, atau kombinasi keduanya.

Meteorit ini dipelajari oleh para ilmuwan secara sangat rinci menggunakan berbagai teknik seperti pengamatan fotografi dan teleskop, deteksi radar, mikroskopi, spektroskopi, magnetometri, dan lain-lain.

Akhir-akhir ini, AI juga digunakan untuk memahami meteorit luar angkasa dengan mengotomatiskan pendeteksiannya menggunakan citra drone, meningkatkan klasifikasi jenisnya melalui pembelajaran mesin, mengidentifikasi lokasi dampak potensial, dan bahkan mengungkap komposisi material dalam meteorit. 

Dengan menganalisis kumpulan data yang besar dan mengenali pola yang mungkin terlewatkan oleh manusia, AI meningkatkan efisiensi dan keakuratan penelitian meteorit, yang pada gilirannya memberikan wawasan penting tentang asal-usul kehidupan. 

Misalnya, penelitian¹ dari akhir tahun lalu ditemukan bukti adanya air cair di Mars 742 juta tahun yang lalu dengan bantuan dari sebuah meteorit.

Jadi, sebuah asteroid menghantam Mars sebelas juta tahun yang lalu dan mengirimkan pecahan-pecahan planet merah tersebut melintasi angkasa. Salah satu pecahan tersebut menabrak Bumi, menghasilkan meteorit yang dapat dilacak langsung ke Mars. 

Meteorit itu dinamai Meteorit Lafayette, dan setelah diselidiki, para peneliti menemukan bahwa saat berada di Mars, meteorit itu berinteraksi dengan air. Baru-baru ini, sebuah kolaborasi ilmuwan internasional menentukan usia mineral-mineral dalam meteorit yang terbentuk saat terdapat air cair. 

“Kita dapat mengidentifikasi meteorit dengan mempelajari mineral apa saja yang terkandung di dalamnya dan hubungan antar mineral tersebut di dalam meteorit.”

– Penulis utama Marissa Tremblay, asisten profesor di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planet (EAPS) di Universitas Purdue

Ia menambahkan bahwa meteorit cenderung lebih padat daripada batuan di Bumi, bersifat magnetis, dan mengandung logam. Namun, menemukan meteorit tidaklah mudah. 

The kesempatan untuk menemukan Salah satunya sebenarnya sangat kecil. Oleh karena itu, para peneliti telah menggunakan AI dan drone untuk melakukan penemuan ini. 

Pada tahun 2022, para peneliti dari Universitas Curtin di Australia menemukan sebuah meteorit, yang mengikuti elips antara orbit Jupiter dan Venus, di pedalaman Australia yang terpencil menggunakan pembelajaran mesin dan dua drone.

Teknologi ini memungkinkan para pemburu meteorit melakukan tugas-tugas berulang tanpa kehilangan fokus. Bahkan, mesin-mesin tersebut belajar menangani hasil positif palsu melalui pengulangan. 

“Cawan suci perburuan meteorit saat ini adalah drone yang dapat memetakan area geografis, mengamati permukaan tanah, dan menemukan meteorit dengan AI.”

– Mike Hankey, Masyarakat Meteor Amerika

Sekolah Ilmu Bumi dan Planet Universitas, bersama dengan Observatorium Paris, Pusat Internasional untuk Penelitian Astronomi Radio (ICRAR), dan lembaga lainnya, sementara itu, berkolaborasi untuk memecahkan teka-teki asteroid kaya karbon, yang, meskipun umum di luar angkasa, menyumbang kurang dari 5% meteorit yang mencapai Bumi.

Kredensial mikro belajar², yang telah mengungkap misteri lama dalam ilmu antariksa, diterbitkan tahun ini. Untuk itu, para ilmuwan menganalisis hampir 8,500 peristiwa meteoroid dan meteorit.

Studi ini menemukan bahwa atmosfer Matahari dan Bumi bertindak seperti filter raksasa yang menghancurkan meteoroid berkarbon sebelum mencapai permukaan tanah. Meteorit semacam itu penting karena mengandung asam amino, molekul organik, dan air.

Sementara itu sudah diketahui bahwa material kaya karbon tidak mampu bertahan saat memasuki atmosfer, penelitian menunjukkan bahwa banyak meteoroid “bahkan tidak mampu mencapai sejauh itu”, pecah saat mereka melewati dekat Matahari. 

“Mereka yang berhasil bertahan hidup setelah dimasak di luar angkasa kemungkinan besar untuk juga berhasil melewati atmosfer Bumi. "

– Penulis bersama Dr. Hadrien Devillepoix, Pusat Sains dan Teknologi Antariksa Curtin dan Institut Astronomi Radio Curtin (CIRA)

Lebih lanjut, penelitian ini menemukan bahwa meteoroid yang terbentuk akibat gangguan pasang surut sangat rapuh dan hampir tidak pernah selamat dari penetrasi atmosfer. Menurut Dr. Patrick Shober dari Observatorium Paris:

“Penemuan ini dapat memengaruhi misi asteroid di masa depan, penilaian bahaya dampak, dan bahkan teori tentang bagaimana Bumi mendapatkan air dan senyawa organiknya untuk memungkinkan kehidupan dimulai.”

Sementara itu, belajar³ sejak awal tahun ini menggunakan AI untuk menemukan bahwa “Gempa Mars”, salah satu kekuatan utama yang membentuk permukaan planet, disebabkan oleh aktivitas seismik dari dampak meteoroid.

Tim peneliti dari Universitas Bern dan Imperial College London memanfaatkan AI untuk mengidentifikasi dampak baru pada puluhan ribu citra orbit data antara Desember 2018 dan 2022, lalu membandingkannya dengan data seismik. Hal ini membantu para peneliti menemukan 123 kawah baru untuk dibandingkan, dan dari 49 kawah tersebut, terdapat potensi gempa.

Data yang baru ditambang mengungkap bahwa di Mars, dampak meteoroid terjadi sekitar dua kali lebih sering dari yang diperkirakan sebelumnya.

Kredensial mikro , catat Profesor Tom Pike dari tim Imperial, menunjukkan "kekuatan pengamatan mendalam terhadap berbagai kumpulan data dari Mars. Tanpa data seismik, kami tidak akan tahu di mana harus mencari dampak pada citra orbital, dan tanpa citra orbital, kami tidak akan dapat menemukan sumber energi seismik."

AI telah mengubah permainan bagi para peneliti dengan mendeteksi dampak pada satu piksel kamera orbital resolusi rendah itu sudah digunakan untuk pemantauan cuaca harian. "Kekuatan dan kecepatan AI telah membuat kami mampu menemukan jarum di tumpukan jerami!" tambahnya.

Algoritma mesin yang memainkan peran penting di sini dikembangkan di JPL, yang dapat memilah sejumlah besar data, seperti gambar. 

AI Konfirmasikan Hibrida Kristal-Kaca

Sekarang, studi terbaru⁴ Para ilmuwan dari Columbia Engineering telah menggunakan AI untuk membuat penemuan luar biasa lainnya. Mereka telah mengonfirmasi sifat termal "hibrida" dari mineral luar angkasa, yang tidak mengikuti aturan aliran panas yang umum. Meteorit tersebut bertindak sebagai kristal sekaligus kaca. 

Kredensial mikro merupakan sebuah terobosan karena sifat konduksi panas dari kristal dan kaca sama sekali berlawanan satu sama lain. Konduktivitas termal sebenarnya sangat bervariasi di keduanya. Konduktivitas termal material sangat bervariasi tergantung pada struktur atomnya. Berikut perbandingan material kristal, kaca, dan hibrida:

Tren ini memainkan peran penting dalam berbagai teknologi, termasuk sistem pemulihan panas buang, miniaturisasi dan efisiensi perangkat elektronik, serta masa pakai pelindung termal untuk aplikasi kedirgantaraan.

Mengoptimalkan kinerja dan Ketahanan material yang digunakan dalam aplikasi ini memerlukan pemahaman mendalam tentang bagaimana struktur atom dan komposisi kimianya menentukan kemampuan material dalam menghantarkan panas.

Michele Simoncelli, asisten profesor fisika terapan dan matematika terapan di Columbia Engineering, mengambil pendekatan prinsip pertama dan menggabungkannya dengan pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi material unik dengan sifat termal yang khas.

Teknik pembelajaran mesin memungkinkan tim untuk mengatasi tantangan komputasi dari metode prinsip pertama dan mensimulasikan sifat atom yang memengaruhi perpindahan panas dengan akurasi tingkat kuantum. 

Bahan ini adalah yang pertama dari jenisnya, yang telah ditemukan dalam meteorit dan teridentifikasi di Mars. 

Memahami fisika fundamental yang mendorong perilaku khusus ini dapat memajukan pemahaman kita dan membantu kita merancang material yang mengelola panas selama perbedaan suhu ekstrem.

Konduksi termal, yaitu perpindahan panas melalui materi diam melalui kontak fisik, bergantung pada struktur atom suatu material. Jadi, apakah suatu material bersifat seperti kaca, dengan struktur non-kristalin yang tidak teratur, atau kristalin, dengan kisi atom yang teratur, memengaruhi bagaimana panas mengalir pada tingkat kuantum.

Pada dasarnya, termal konduksi meningkat dalam gelas seiring dengan meningkatnya suhu dan menurun dalam kristal saat dipanaskan.

Untuk menangkap tren konduktivitas termal yang berlawanan ini dalam kaca dan kristal, Simoncelli, bekerja sama dengan Francesco Mauri dari Universitas Sapienza Roma dan Nicola Marzari dari Institut Teknologi Federal Swiss, menurunkan satu persamaan tunggal pada tahun 2019.

Khususnya, persamaan tersebut menggambarkan perilaku antara bahan-bahan yang sebagian tidak teratur. Kredensial mikro termasuk bahan yang digunakan dalam pelapis penghalang termal untuk pelindung panas, sel surya perovskit, dan termoelektrik untuk memulihkan panas yang terbuang.

Sekarang, dengan menggunakan persamaan yang sama, mereka mengeksplorasi hubungan antara struktur atom dan konduktivitas termal pada bahan yang terbuat dari silikon dioksida (SiO2).

Silikon dioksida, juga dikenal sebagai silika, adalah senyawa kimia alami yang terdiri dari silikon dan oksigen, dua unsur paling melimpah di Bumi. Senyawa ini merupakan salah satu komponen utama pasir. 

Para peneliti memperkirakan bahwa bentuk "tridimit" dari silikon dioksida akan menunjukkan tanda-tanda material kaca kristal dengan konduktivitas termal yang tidak berubah seiring suhu. 

Tridimit adalah bentuk kristal silikon dioksida suhu tinggi yang terjadi terutama di batuan vulkanik dan terbentuk dalam kondisi suhu tinggi dan tekanan rendah. Itu juga ditemukan dalam meteorit.

Perilaku transportasi termal yang tidak biasa dari Tridymite mendorong tim eksperimentalis yang dipimpin oleh Daniele Fournier, Massimiliano Marangolo, dan Etienne Balan dari Universitas Sorbonne di Paris untuk menjalankan uji coba pada sampel silika tridymite yang diperoleh dari meteorit yang mendarat di Jerman tiga ratus tahun yang lalu.

Percobaan tersebut membuktikan prediksi yang dibuat oleh para peneliti dengan pengukuran.

Tridimit meteorik memiliki telah dikonfirmasi memiliki struktur atom yang berada di antara kristal teratur dan kaca yang tidak teratur. Selain itu, mereka menemukan konduktivitas termalnya tetap konstan antara 80 K dan 380 K, rentang suhu yang dapat diakses secara eksperimental.

Setelah menganalisis lebih lanjut, tim tersebut memperkirakan bahwa material tersebut dapat terbentuk dari penuaan termal pada batu bata tahan api, yang berfungsi sebagai penghalang termal dalam tungku untuk produksi baja.

Baja yang serbaguna, tahan lama, dan multifungsi merupakan salah satu material terpenting dalam masyarakat modern, yang menopang berbagai industri dan infrastruktur. Namun, produksi baja merupakan proses yang intensif karbon, dengan hanya 1 kg baja menghasilkan sekitar 1.3 kg CO2. 

Dengan hampir 1 miliar ton baja yang diproduksi setiap tahunnya, industri ini menghasilkan emisi CO2 yang sangat besar, sehingga menyumbang sekitar 7% emisi karbon di AS.

Seperti yang dicatat dalam penelitian, efisiensi dan dampak lingkungan dari hal ini sebagian besar ditentukan oleh bagaimana panas dikelola dalam tungku, khususnya melalui konduktivitas termal bahan tahan api yang dapat menahan suhu ekstrem.

Dengan demikian, material yang berasal dari tridimit dapat memungkinkan pengendalian panas yang lebih efisien dalam produksi baja. Dengan demikian, dengan memanfaatkan temuan studi ini, konduktivitas refraktori dapat ditingkatkan, yang pada gilirannya akan mengurangi waktu pembakaran tungku dan pada akhirnya menurunkan jejak karbon industri baja.

Selain semua ini, kelompok Simoncelli di Columbia sedang mengeksplorasi penggunaan mekanisme yang sama yang menentukan aliran panas dalam bahan kristal-kaca hibrida untuk memahami perilaku eksitasi lain dalam zat padat seperti magnon pembawa putaran dan elektron pembawa muatan.

Konsep-konsep ini membantu teknologi baru dan hemat energi, termasuk perangkat spintronik, perangkat yang dapat dikenakan, dan komputasi neuromorfik.

Untuk ini, tim peneliti berupaya merumuskan teori prinsip pertama untuk memprediksi pengamatan eksperimental, mengembangkan teknik simulasi AI untuk prediksi sifat material yang akurat secara kuantitatif, dan menerapkannya untuk menemukan dan merancang material guna mengatasi tantangan teknik dan industri.

Berinvestasi dalam Penelitian Luar Angkasa AI

Ketika berbicara tentang eksplorasi ruang angkasa, Lockheed Martin Corporation (LMT ) menonjol karena menjadi kontraktor utama bagi NASA dan Departemen Pertahanan. Perusahaan ini merancang sistem satelit berbasis AI dan wahana antariksa planet untuk mendukung misi seperti eksplorasi Mars.

Perusahaan kedirgantaraan dan pertahanan global ini memiliki kapitalisasi pasar sebesar $101.23 miliar, dengan sahamnya saat ini diperdagangkan pada harga $433.60, turun 11% YTD. EPS (TTM) perusahaan ini sebesar 23.15 dan P/E (TTM) sebesar 18.73. Lockheed membayar imbal hasil dividen sebesar 3.04%.

Lockheed Martin Corporation (LMT )

Minggu ini, perusahaan mengumumkan satelit peringatan rudal barunya yang lebih mumpuni dan tahan lama. Selama pengujian, satelit OPIR GEO generasi berikutnya membuktikan kemampuannya untuk beroperasi dan bertahan dalam suhu ekstrem serta kondisi getaran yang ekstrem.

Pada kuartal kedua 2, perusahaan melaporkan penjualan sebesar $2025 miliar, naik dari $18.2 miliar pada kuartal yang sama tahun lalu. Laba bersihnya untuk kuartal tersebut mencapai $18.1 juta, atau $342 per saham. Perusahaan juga melaporkan kerugian program sebesar $1.46 miliar dan beban lainnya sebesar $1.6 juta. Kredensial mikro , Menurut Reuters, disebabkan oleh “kesulitan dengan program rahasia di bisnis Aeronautika dan program helikopter internasional di unit Sikorsky.”

Selama periode ini, arus kas dari operasi mencapai $201 juta, turun drastis dari $1.9 miliar pada kuartal kedua 2. Sementara itu, arus kas bebas mencapai $(24) juta, dibandingkan dengan $150 miliar pada kuartal yang sama tahun lalu. Lockheed juga mengembalikan $1.5 miliar kepada pemegang saham melalui dividen dan pembelian kembali saham. 

CEO-nya, Jim Taiclet, mencatat bahwa pelanggan AS dan sekutunya "meminta kami untuk meningkatkan dan mempercepat banyak program utama," termasuk pesanan tambahan satelit GPS IIIF oleh Angkatan Luar Angkasa AS. Ia menambahkan:

"Pada saat yang sama, proses peninjauan program kami yang sedang berlangsung mengidentifikasi perkembangan baru yang mendorong kami untuk mengevaluasi kembali posisi keuangan serangkaian program warisan utama. Oleh karena itu, kami mengambil sejumlah biaya pada kuartal ini untuk mengatasi risiko-risiko yang baru teridentifikasi ini."

Lockheed Martin Corporation Terbaru (LMT) Berita dan Perkembangan Saham

Kesimpulan

Keajaiban AI menjangkau melampaui batas Bumi hingga ke kedalaman luar angkasa, membantu kita mengungkap pola tersembunyi di batuan luar angkasa, mulai dari gempa Mars hingga perilaku termal yang eksotis. Dengan penemuan-penemuan ini, AI mempercepat penemuan yang akan mengubah pemahaman kita tentang alam semesta. dan juga masa depan material.

Klik di sini untuk mempelajari semua tentang berinvestasi dalam kecerdasan buatan.

Referensi:

1. Tremblay, MM, Mark, DF, Barfod, DN, Cohen, BE, Ickert, RB, Lee, MR, Tomkinson, T., & Smith, CL Menentukan tanggal aktivitas perairan terkini di Mars. Surat Perspektif Geokimia, 32, diterbitkan 6 November 2024. https://doi.org/10.7185/geochemlet.2443
2. Shober, PM, Devillepoix, HAR, Vaubaillon, J., dkk. Sejarah perihelion dan keberlangsungan atmosfer sebagai pendorong utama catatan meteorit Bumi. Astronomi Alam, 9, 799–812 (Juni 2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02526-6
3. Charalambous, C., Pike, WT, Fernando, B., Wójcicka, N., Kim, D., Froment, M., Lognonné, P., Woodley, S., Ojha, L., Bickel, VT, McNeil, J., Collins, GS, Daubar, IJ, Horleston, A., & Banerdt, B. Dampak baru di Mars: Mengungkap jalur perambatan seismik melalui deteksi dampak Cerberus Fossae. Geophysical Research Letters, pertama kali diterbitkan 3 Februari 2025. https://doi.org/10.1029/2024GL110159
4. Simoncelli, M., Fournier, D., Marangolo, M., Balan, E., Béneut, K., Baptiste, B., Doisneau, B., Marzari, N., & Mauri, F. Konduksi panas kristal-kaca invarian suhu: Dari meteorit hingga refraktori. Prosiding National Academy of Sciences, 122(28), e2422763122 (11 Juli 2025). https://doi.org/10.1073/pnas.2422763122