Asteroid Institute, een programma van B612 Foundation, en Google Cloud hebben vandaag de belangrijkste resultaten van hun samenwerking tot nu toe bekendgemaakt: het identificeren van 27.500 nieuwe planetoïde-kandidaten met een hoge betrouwbaarheid. Het werk, dat gedurende meerdere weken plaatsvond, heeft het potentieel om het zonnestelsel in kaart te brengen en de aarde te beschermen tegen botsingen, waardoor de ontdekking van kleine planeten wordt bevorderd.
Het project werd uitgevoerd zonder nieuwe waarnemingen aan de hemel, maar door gebruik te maken van Google Cloud-technologie om geavanceerde algoritmen uit te voeren die zijn ontwikkeld door onderzoekers van het Asteroid Institute en de Universiteit van Washington, en door historische datasets te verzamelen uit de NOIRLab Source Catalog Data Release 2 (NSC DR2). Het merendeel van de nieuwe ontdekkingen zijn "Main Belt" planetoïden die tussen Mars en Jupiter rond de zon draaien, maar het Asteroid Institute heeft ook meer dan 100 Near-Earth Asteroids ontdekt die door hun baan veel dichter bij de aarde komen.
In samenwerking met het DiRAC-instituut van de Universiteit van Washington heeft het Asteroid Institute een nieuw algoritme ontwikkeld met de naam Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery (THOR), dat draait op een cloud gebaseerd, open-source astrodynamicaplatform met de naam Asteroid Discovery Analysis and Mapping (ADAM). THOR projecteert theoretische banen over miljoenen waargenomen bewegende lichtpunten en koppelt die punten aan elkaar die consistent zijn met echte fysieke banen. Het Office of the CTO van Google Cloud werkte samen met het Asteroid Institute om het te helpen zijn algoritmen op ADAM te schalen en af te stemmen met behulp van Google Cloud.
Het Asteroid Institute heeft Google Cloud gekozen als cloudprovider vanwege de schaalbaarheid, het gebruiksgemak en de geavanceerde data- en AI-producten, specifiek gericht op: Asteroid Institute gebruikt Google Kubernetes Engine (GKE), een beheerde Kubernetes-dienst om gecontaineriseerde applicaties op schaal in te zetten en te gebruiken, om enorme rekenworkloads van miljoenen vCPU-uren uit te voeren om asteroïden te ontdekken en hun bewegingen in het zonnestelsel te voorspellen. 5,4 miljard observaties van verschillende astronomische onderzoeken, die potentiële asteroïden en andere objecten vertegenwoordigen, worden opgeslagen en geanalyseerd in BigQuery, het uniforme AI-ready dataplatform van Google. Dankzij het serverloze karakter kan het systeem van het Asteroid Institute de toevloed van gegevens die dit complexe proces genereert, gemakkelijk aan.
Het Asteroid Institute maakt gebruik van Google Cloud Storage voor miljoenen beelden van NOIRLab om te gebruiken bij de verificatie van ontdekkingen van planetoïden, evenals duurzame opslag voor miljarden datapunten in de hele ontdekkingspijplijn van planetoïden. “Wat spannend is, is dat we elektronen in datacenters gebruiken, naast de gebruikelijke fotonen in telescopen, om astronomische ontdekkingen te doen,” zegt Dr. Ed Lu, uitvoerend directeur van het Asteroid Institute.
Het Asteroid Institute onderzoekt ook het gebruik van Google's AI-technologieën om kandidaat-beelden die door het THOR-algoritme zijn geïdentificeerd automatisch te onderzoeken en te verifiëren. Automatisering van de AI is een cruciale stap om dit werk verder op te schalen, omdat de eerste verificatie van waarschijnlijke kandidaten een belangrijk knelpunt is - momenteel wordt dit handmatig gedaan door vrijwillige middelbare scholieren, studenten, wetenschappers en astronomen. Als dit lukt, kan de behoefte aan menselijke verificatie aanzienlijk worden verminderd en kunnen de pijplijnen die voor NOIRLab zijn gebouwd, worden aangepast om op veel grotere datasets te draaien, zoals die van het Vera C. Rubin Observatorium, waardoor nieuwe ontdekkingen nog verder worden gestimuleerd.
“Bij Google houden we altijd van moeilijke rekenuitdagingen en het Asteroid Institute leverde ons complexe ongestructureerde gegevens die zware rekenkundige verwerking, grote trackingvereisten en nieuwe AI-mogelijkheden vereisten”, zegt Massimo Mascaro, technisch directeur van Google Cloud's Office of the CTO. “We zijn er trots op samen te werken met het Asteroid Institute om wetenschappelijke ontdekkingen te bevorderen en het bewustzijn over de prachtige buren in ons zonnestelsel te vergroten.” De NSC DR2 catalogus is de eerste van vele astronomische datasets die het Asteroid Institute van plan is te scannen. De grootste zullen waarschijnlijk in 2025 beschikbaar komen, na de ingebruikname van het Vera C. Rubin Observatorium. Met THOR dat draait op ADAM op Google Cloud - en met de hulp van AI - kunnen onderzoekers dit werk opschalen en nieuwe datasets efficiënter en effectiever scannen wanneer deze beschikbaar komen. Het doel van het Asteroid Institute is om dit proces te automatiseren ten voordele van de astronomische gemeenschap en de ruimtevaartindustrie.
“De resultaten van het Asteroid Institute zijn meer dan opwindend voor het Vera C. Rubin Observatory: ze kunnen ons helpen onze observatiestrategie te optimaliseren en winst te behalen voor sommige wetenschappelijke programma's, zoals kosmologisch belangrijke supernovae-explosies, wat gelijk staat aan het klonen van een ander Rubin observatorium,” zegt Dr. Zeljko Ivezic, Rubin Observatory Construction Director.
Het Asteroid Institute en Google Cloud werken sinds 2017 samen met als doel de ontdekking van asteroïden te transformeren. Lees hier meer over de technologie die deze ontdekking mogelijk heeft gemaakt.
Over B612 Foundation en Asteroid Institute
Het Asteroid Institute brengt wetenschappers, onderzoekers en ingenieurs samen om tools en technologieën te ontwikkelen waarmee we ons zonnestelsel kunnen begrijpen, in kaart kunnen brengen en kunnen navigeren. Het Asteroid Institute is een programma van Stichting B612 en maakt gebruik van de vooruitgang in computerwetenschap, instrumenten en astronomie om asteroïden te vinden en te volgen. Sinds 2002 ondersteunt de stichting onderzoek en technologieën om de economische ontwikkeling van de ruimte mogelijk te maken en ons begrip van de evolutie van ons zonnestelsel te vergroten. Daarnaast ondersteunt de stichting educatieve programma's, waaronder Asteroid Day en de nieuwe Schweickart Prize. Founding Circle- en Asteroid Circle-leden en individuele donateurs uit 46 landen bieden financiële steun voor het werk. Ga voor meer informatie naar B612foundation.org of volg ons op sociale media: Twitter, Facebook, YouTube en LinkedIn.
Bron: B612
