Avaruus 2.0: Autonomisten robottien ja tekoälyn nousu

Tarve, että ihmiset ymmärtäisivät paremmin maailmaa tähtien takana, on johtanut mullistaviin saavutuksiin. Tämä avaruuden kiehtovuus auttoi meitä saavuttamaan virstanpylväitä, kuten Apollo 11 -kuulennon, joka merkitsi ihmiskunnan ensimmäisiä askeleita Maan ulkopuolelle. Tämän suuren askeleen myötä astuimme kunnianhimoisen ja uteliaisuuteen perustuvan avaruustutkimuksen aikakauteen.

Polku taivaalliseen tutkimukseen ja ymmärtämiseen ei kuitenkaan ollut helppo. Se aiheutti vakavia riskejä ihmisille altistumisen vuoksi avaruusvaarojen, kuten korkean säteilyn, äärimmäisten lämpötilavaihteluiden, tyhjiöolosuhteiden, mekaanisten vikojen ja tuntemattomien ympäristöjen epävarmuuden, vuoksi. Tarvittiin selvästi turvallisempia ja tehokkaampia järjestelmiä, mikä johti robotiikan ja tekoälyn kehittämiseen ja käyttöönottoon.

Nämä teknologiset edistysaskeleet tarjosivat meille parempia ja turvallisempia tapoja tutkia valtavaa universumia. Tämän seurauksena robotit ovat nyt keskeinen osa avaruuslennoja. Nämä koneet ovat nopeasti nousemassa ensisijaisiksi tutkijoiksi ympäristöissä, jotka ovat yksinkertaisesti liian vaarallisia ihmisille.

Toisin kuin me hauraat ihmiset, nämä robottijärjestelmät kestävät helposti avaruuden äärimmäisiä olosuhteita. Vielä tärkeämpää on, että ne voivat toimia jatkuvasti ilman väsymystä tai kyllästymistä.

Ja juuri siksi NASA käyttää laajasti robotteja. Esimerkiksi se käyttää Astrobeen vapaasti lentäviä robotteja, nimeltään Bumble, Honey ja Queen, avustamaan miehistön jäseniä Kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS). Nämä kuutio‑muotoiset robotit auttavat astronautteja rutiinitehtävissä, kuten tarvikkeiden seurannassa, järjestelmien hallinnassa ja videoiden dokumentoinnissa, kun astronautit keskittyvät tärkeämpiin tehtäviin.

Mutta se ei ole kaikki. Kun ne integroidaan tekoälyyn, nämä koneet voivat myös käsitellä valtavia määriä dataa reaaliaikaisesti ja tehdä päätöksiä itsenäisesti, mikä tekee niistä entistä voimakkaampia.

Alan jatkuvat innovaatiot pyrkivät viemään nämä kyvyt vielä pidemmälle. Äskettäin kiinalainen robotiikkayritys Engine AI jakoi kunnianhimoiset suunnitelmansa lähettää maailman ensimmäinen humanoidirobotti‑astronautti avaruuteen.

PM01 on humanoidirobotti, joka lähetetään avaruuteen. Tämä kevyt, avoimen lähdekoodin älykäs humanoidialusta yhdistää ihmisen kaltaisen liikkeen kehittyneeseen robottitietämykseen. Siinä on bioninen rakenne, joka jäljittelee ihmisen liikettä, sekä erittäin interaktiivinen ydin‑näyttö, lisäksi ultra‑nopea liikeresponssi, tarkat ympäristön sensorit ja autonomiset päätöksentekokyvyt. Hallitakseen monimutkaista havainnointia, liikkeen ohjausta ja reaaliaikaisia työkuormia, sen kaksichipinen arkkitehtuuri yhdistää NVIDIA Jetson Orin -moduulin Intel N97 -prosessorin kanssa tarjoten korkean suorituskyvyn laskentaa.

Kun robotit tulevat kestävämmiksi, mukautuvammiksi ja autonomisemmiksi, ne pystyvät ottamaan hoitaakseen korkean riskin tehtäviä, kuten avaruusasemien ulkoista huoltoa ja pitkäaikaisia valvontatehtäviä, jotka altistavat astronautit merkittävälle vaaralle.

Tulevaisuuden avaruustutkimus suuntautuu selvästi kohti suurempaa automaatiota. Sen sijaan, että astronautit asetettaisiin vaarallisiin tilanteisiin, tehtävät korvaavat heidät älykkäillä robottiverkoilla, jotka voivat työskennellä yhteistyössä valtavilla etäisyyksillä.

Katso nyt, miten tämä muutos toteutuu käytännössä kahden keskeisen kehityksen kautta: autonominen robotiikka maan alla olevien laavaputkien tutkimiseen Kuun ja Marsin pinnalla, sekä tekoälyn luomat reitit, joiden avulla roverit voivat liikkua turvallisesti Marsin maastossa.

Kartoitus & Navigointi avaruudellisten laavaputkien sisällä robottien avulla

On kulunut lähes kaksi vuosikymmentä sen jälkeen, kun kuun kraatterit löydettiin ensimmäisen kerran, ja yli puoli vuosisataa siitä, kun Marsin massiiviset laavaputket havaittiin. Nämä valtavat luolat ovat niin suuria, että niihin mahtuisi kokonaisia kaupunkeja.

Vulkaanisen toiminnan luomia, näitä laavaputkia löytyy myös Maasta, esimerkiksi Islannista, Havaijilta, Sisiliasta, Australiasta ja Galapagossa.

Vaikka nämä putket Marsilla ja Kuussa näyttävät potentiaalisilta tulevaisuuden ihmispohjiksi, koska ne tarjoavat suojan kosmiselta säteilyltä, aurinkosäteilyltä ja usein tapahtuvilta meteoriittihyökkäyksiltä, ne eivät ole helposti saavutettavissa. Laavaputkien sisäosat ovat äärimmäisen teräviä, ja maasto on epätasaista, mikä vaatii tarkkoja tutkimuksia. Mutta lisätiedon kerääminen näistä maanalaisista rakenteista on haastavaa.

Kattoaukot, jotka ovat romahtaneita putkien kattopintoja, sekä pitkät, mutkittelevat kanavat, jotka on havaittu kiertoradalla otetuissa kuvissa, viittaavat suuriin maanalaisiin tiloihin; kuitenkin kuvat eivät pysty paljastamaan, mitkä putket soveltuvat asutukseen.

Vastatakseen kivikkoisten maisemien, rajoitettujen sisäänkäyntien ja vaarallisten olosuhteiden haasteisiin, Malliin avaruusrobotiikan laboratorio (Space Robotics Laboratory) Malagan yliopistosta (UMA) esitteli uuden tehtäväkonseptin, jossa käytetään kolmen älykkään robotin ryhmää autonomiseen näiden maanalaisien ympäristöjen tutkimiseen.

Robotteja testataan tällä hetkellä Espanjan Lanzaroten tulivuoriluolissa, ja tiimi pyrkii käyttämään niitä tulevissa tehtävissä Kuuhun.

Julkaistu tieteellisessä lehdessä Science Robotics¹, konsepti perustuu kolmeen erilaiseen robottityyppiin, nimittäin SherpaTT, LUVMI-X ja Coyote III -roveriin, jotka toimivat yhdessä autonomisesti tutkiakseen Marsin ja Kuun ankarat maanalaiset tilat.

Tiimin ehdottama tehtävä koostuu neljästä vaiheesta. Se alkaa robotteilla, jotka kartoittavat luolan sisäänkäynnit ja luovat yksityiskohtaisen korkeusmallin. Sen jälkeen sensorinen kuutio kuormapaikka sijoitetaan luolaan keräämään alkumittauksia. Seuraavaksi tarkkailuroveri lasketaan sisäänkäynnin läpi aloittaen viimeisen vaiheen, jossa se kulkee ankarassa maastossa, kerää dataa ja luo yksityiskohtaiset 3D‑kartat sisätiloista.

Reaalimaailman kenttäkokeilu tulivuorisaarella Lanzarotessa, joka toteutettiin alkupuolella vuotta 2023, osoitti, että tiimin lähestymistapa toimii suunnitellusti. Saksan tekoälytutkimuskeskus (DFKI) johti koetta, yhteistyössä espanjalaisen yliopiston UMA:n ja yrityksen GMV:n kanssa.

Space Robotics Laboratoryin UMA:n keskittyminen on uusien teknologioiden ja menetelmien kehittämisessä autonomian lisäämiseksi avaruusrobotiikassa, kattaen sekä kiertorata- että planeettamissiot. Laboratorio on tehnyt tiivistä yhteistyötä Euroopan avaruusjärjestön (ESA) kanssa kehittääkseen algoritmeja, jotka auttavat roverit suunnittelemaan reittejä ja toimimaan itsenäisemmin.

Koe vahvisti, että nelivaiheinen tehtävälähestymistapa on teknisesti toteuttamiskelpoinen, korostaen yhteistyörobottijärjestelmien potentiaalia tulevaisuuden planeettatutkimuksessa.

Tekoälypohjaiset navigointijärjestelmät planeettaroboteille

Toisessa merkittävässä kehityksessä NASA:n Perseverance‑rover, autokokoinen robottitieteilijä, joka on etsinyt merkkejä muinaisesta mikrobielämästä ja kerännyt näytteitä tulevaa paluuta varten Maahan, suoritti ensimmäisen tekoälyn suunnittelemman ajon “Punaisella planeetalla”.

Joten sen sijaan, että reitit suunnitteltaisiin ihmisten toimesta, Marsin tutkija teki historiaa hyödyntämällä tekoälyn järjestämiä reittejä.

Reittien luomiseksi näkökykyinen tekoäly analysoi ensin kuvia ja maastodataa, jota ihmisen rover‑suunnittelijat käyttävät tunnistaakseen vaaroja, kuten kiviä ja hiekkarantoja, ja sen jälkeen suunnitteli turvallisen polun Marsin pinnalla.

Mutta ennen kuin tekoälyn luotuja reittejä käytettiin, ne testattiin ensin kuusipyöräisen roverin virtuaalisessa replikaatiossa, jossa Perseverance seurasi niitä menestyksekkäästi, kulkien itsenäisesti satoja jalkoja.

NASA:n Jet Propulsion Laboratoryin johdolla, joka valvoo roverin päivittäisiä toimintoja, Perseverance on nyt suorittanut ensimmäiset ajot toisella planeetalla, jossa reittipisteet on suunnitellut generatiivinen tekoäly.

“Tämä demonstraatio osoittaa, kuinka pitkälle kykymme ovat kehittyneet ja laajentaa tapaamme tutkia muita maailmoja”, sanoi NASA:n hallintokeskuksen johtaja Jared Isaacman. “Tällaiset autonomiset teknologiat voivat auttaa tehtäviä toimimaan tehokkaammin, reagoimaan haastavaan maastoon ja lisäämään tieteellistä tuottoa, kun etäisyys Maasta kasvaa. Se on vahva esimerkki siitä, miten tiimit soveltavat uutta teknologiaa huolellisesti ja vastuullisesti todellisissa operaatioissa.”

Virstanpylvään demonstraatiota varten viime vuoden joulukuun alussa insinöörit käyttivät näkö‑kielimalleja analysoidakseen JPL:n pintamissioiden tietoa. Analysoimalla samoja tietoja ja kuvia, joita ihmisen suunnittelijat käyttävät, järjestelmä tunnisti reittipisteet, joiden avulla Perseverance voi turvallisesti kulkea vaikeassa Marsin maastossa.

Saavutus oli koordinoitu ponnistus JPL:n Rover Operations Centerin (ROC) ja Anthropicin Claude AI -mallien välillä.

“Kuvittele älykkäitä järjestelmiä ei vain Maan pinnalla, vaan myös reunasovelluksissa roverissamme, helikoptereissamme, droneissamme ja muissa pintaelementeissä, jotka on koulutettu NASA:n insinöörien, tutkijoiden ja astronauttien kollektiivisella viisaudella”, sanoi Matt Wallace, JPL:n Exploration Systems Office -johtaja. “Se on mullistava teknologia, jonka avulla voimme luoda infrastruktuurin ja järjestelmät, jotka ovat tarpeen pysyvän ihmisläsnäolon saavuttamiseksi Kuussa ja viedä Yhdysvallat Marsiin ja sen yli.”

Kun Mars on 140 miljoonaa mailia Maasta, viestintäviiveet tekevät reaaliaikaisesta roverin ohjauksesta mahdotonta.

Pitkään roverin navigointi on perustunut ihmisiin, jotka tutkivat tarkasti maastodataa ja suunnittelevat reitit etukäteen. Nämä polut koostuvat reittipisteistä, jotka on asetettu noin 100 metrin välein riskin vähentämiseksi, että rover kohtaa vaaroja. Kun suunnitelmat on valmis, ne lähetetään NASA:n Deep Space Networkin (DSN) telekommunikaatioinfrastruktuurin kautta, ja rover toteuttaa ohjeet.

Kuitenkin Perseverancen ajojen 1 707. ja 1 709. marsipäivänä tämä vastuu delegoitiin generatiiviselle tekoälylle. Järjestelmä analysoi korkean tarkkuuden kiertoradakuvia, jotka on hankittu HiRISE‑kameralla MRO‑aluksen nadiripuolella, sekä maaston kaltevuustietoja digitaalisista korkeusmalleista.

Tiedot auttoivat tekoälyä tunnistamaan kivenkokoisia kenttiä, kallioperää, hiekkarantoja, esiinnyviä kiviä ja muita tärkeitä pintarakenteita. Sen jälkeen tekoäly kehitti jatkuvan ajopolun kaikilla tarvittavilla reittipisteillä.

“Generatiivisen tekoälyn peruselementit osoittavat suurta lupaavuutta virtaviivaistaessa autonomisen navigoinnin peruspilareita planeettojen ulkopuolisessa ajamisessa: havaitseminen (kivien ja hiekkarantojen näkeminen), paikannus (tietäminen, missä olemme) sekä suunnittelu ja ohjaus (päätöksenteko ja turvallisimman reitin toteutus).”

Nämä ohjeet ajettiin JPL:n digitaalisen kaksosen (roverin virtuaalinen replika) kautta, joka tarkisti yli 500 000 telemetriamuuttujaa varmistaakseen, että suunnitelma toimisi turvallisesti Perseverancen lennonohjelmiston kanssa.

Käyttäen tätä tekoälyn luomaa suunnitelmaa, NASA:n Perseverance kulki 210 metriä 8. joulukuuta ja 246 metriä 10. joulukuuta.

“Olemme siirtymässä päivään, jolloin generatiivinen tekoäly ja muut älykkäät työkalut auttavat pintaroverejamme suoriutumaan kilometri‑mittakaavan ajoista minimoiden operaattorin työkuorman ja merkitsemällä mielenkiintoisia pintarakenteita tieteelliselle tiimille käymällä läpi valtavia määriä roverin kuvia.”

– Verma

Robotiikka ja tekoäly avaruustutkimuksessa

Sijoittaminen autonomiseen avaruustutkimukseen

Autonomisen avaruustutkimuksen maailmassa Intuitive Machines, Inc. (LUNR ) erottuu harvoista julkisista yrityksistä, jotka todella rakentavat autonomisia järjestelmiä toimimaan toisella taivaankappaleella.

Itsiä ajavien avaruusajoneuvojen kehittämisen lisäksi, jotka toimivat minimaalisella ihmisen puuttumisella, Intuitive Machinesilla on vahva NASA‑integraatio, erityisesti Artemis‑ohjelmassa. Se on itse asiassa ensimmäinen yksityinen yritys, joka laskeutui pehmeästi avaruusaluksen, nimeltään Odysseus, Kuulle.

Avaruusteknologia‑, infrastruktuuri‑ ja palveluyritys tarjoaa avaruustuotteita ja -palveluita, jotka mahdollistavat kestävän robotti‑ ja ihmistutkimuksen Kuulla, Marsilla ja sen ulkopuolella.

Intuitive Machinesin tarjoamiin palveluihin kuuluvat datansiirto, toimitus ja infrastruktuuri palveluna (IaaS).

Neljän liiketoimintayksikönsä, Orbital Services, Lunar Access Services, Lunar Data Services sekä Space Products and Infrastructure, kautta yritys pyrkii mahdollistamaan pääsyn Kuuhun ihmiskunnan edistämiseksi.

Intuitive Machines on melko nuori yritys, perustettu vuonna 2013, mutta se on jo suorittanut neljä NASA:n kuumissiota.

Tämä on kiitos toimitusjohtaja ja presidentti Steve Altemuksen, joka työskenteli NASA:n ihmistilaaikoulussa. NASA:sta lähdettyään hän perusti Intuitive Machinesin, joka palkittiin yhdeksi TIME:n vuoden 2024 100 vaikutusvaltaisimmasta yrityksestä. TIME:n haastattelussa Altemus paljasti, että “noin 75 %–80 % liiketoiminnastamme on Yhdysvaltain hallituksen kanssa.”

Markkina-arvolla 3,6 miljardia dollaria LUNR‑osakkeet käyvät tällä hetkellä hintaan 17,50 $, nousua 9 % vuoden alusta ja 123,64 % viimeisen vuoden aikana. Sen EPS (TTM) on -2,11 ja P/E (TTM) on -8,40.

Vaikka sen Q4 2025‑tulokset ilmoitetaan myöhemmin tässä kuussa, yrityksen 3Q25‑tulokset osoittavat nettotappion 10 miljoonaa dollaria. Sen oikaistu EBITDA oli negatiivinen 13,2 miljoonaa dollaria, mikä osoittaa jatkuvia taloudellisia haasteita, vaikka se oli 12,2 miljoonaa dollaria parempi kuin edellisellä neljänneksellä.

Yrityksellä oli tilauskanta 235,9 miljardia dollaria Q3 2025:n lopussa ja käteissaldo 622 miljardia dollaria.

Erityisesti yritys hankki Lanteris Space Systemsin 800 miljardin dollarin kaupassa, johon sisältyi 450 miljardia dollaria käteistä ja 350 miljardia dollaria LUNR‑luokan A osakkeita. Viimeisten 65 vuoden aikana Lanteris on toimittanut yli 300 avaruusalusta ja ylläpitää 99,99 % kiertoradan saatavuutta.

Hankinnan odotetaan nostavan Intuitive Machinesin liikevaihdon yli 850 miljardiin dollariin ja tilauskannan 920 miljardiin dollariin. Siirto odotetaan myös vahvistavan yrityksen kykyjä viestinnässä, navigoinnissa ja avaruusdataverkkojen palveluissa siviili‑, kaupallisille ja puolustusmarkkinoille.

Hankinnan myötä “Intuitive Machines on asemoitu tulevaisuuden avaruusalan päätoimittajaksi”, sanoi toimitusjohtaja Altemus 3Q25‑tulospäivän puheenvuorossa marraskuussa 2025.

Hankinta, hän totesi, edustaa polkua eteenpäin yrityksen kehityksessä todistetusta avaruusinfrastruktuuriyrityksestä kohti pystysuunnassa integroitua avaruusalan päätoimittajaa, joka palvelee kansallista turvallisuutta, siviili‑ ja kaupallisia asiakkaita maassa, Maan kiertoradalla ja sen ulkopuolella.

“Tämä hankinta merkitsee merkittävää hetkeä Intuitive Machinesin kehityksessä”, sanoi Altemus. “Olimme aiemmin todistaneet kykymme toimia Kuussa. Lanterisin myötä lisäämme mittakaavassa testatun valmistuksen. Yhdessä nämä vahvuudet muuntavat Intuitive Machinesin monialaiseksi, alusta‑loppuun -ratkaisujen tarjoajaksi, joka voi rakentaa avaruusaluksia, yhdistää kestäviä viestintä‑ ja navigointiverkkoja sekä operoida järjestelmiä LEO‑, MEO‑, GEO‑ ja cislunaarisessa avaruudessa.”

Hankinta saatiin päätökseen aikaisemmin tänä vuonna, vahvistaen yrityksen kykyä palvella ei vain NASA:n Artemis‑ ja Lunar Terrain Vehicle ‑hankkeita, vaan myös tulevia Marsin telekommunikaatiomissioita ja Golden Dome‑ sekä Space Development Agency ‑kerrostettuja arkkitehtuureja.

Lanteris‑hankinnan lisäksi yritys ilmoitti 175 miljoonan dollarin strategisesta osakeinvestoinnista tulojen laajentamiseksi ja viestintä‑ sekä datankäsittelyverkkojen edistämiseksi. Se myös suunnittelee investoivansa internetistä riippumattoman aurinkokunnan luomiseen.

Lisäksi se tekee yhteistyötä strategisten kumppaneiden kanssa sovittaakseen avaruuspohjaiset datakeskukset nousevan yrityskysynnän kanssa. Samalla se odottaa saavansa seuraavan Commercial Lunar Payload Services ‑palkinnon ja NASA:n Lunar Terrain Vehicle Services ‑palvelun.

Sen kokonaan omistama tytäryhtiö Lanteris Space Systems valittiin L3Harris Technologiesin toimesta tällä kuukaudella suunnittelemaan ja rakentamaan 18 edistynyttä avaruusalusta, jotka auttavat Space Development Agency (SDA) ‑tehtävää toimittaa reaaliaikainen seuranta kehittyville ohjusuhkille, mukaan lukien hypersoniset ja ballistiset järjestelmät.

Viimeisimmät Intuitive Machines, Inc. (LUNR) osakeuutiset ja kehitys

Yhteenveto

Avaruustutkimus käy läpi syvällistä muutosta. Aikaisemmin lähes täysin ihmisen älykkyyteen, kestävyyteen ja riskiin perustuva tutkimus on nyt uudistumassa autonomisten teknologioiden avulla, jotka pystyvät tutkimaan kauempaa, syvemmälle ja turvallisemmin kuin koskaan aikaisemmin.

Robottijärjestelmistä, jotka tutkivat piilotettuja laavaputkia, tekoälyohjattuihin roveriin, jotka navigoivat kaukaisia planeettoja, nämä edistysaskeleet laajentavat sekä tutkimuksen laajuutta että tehokkuutta.

Kun innovaatiot alalla jatkuvat, ihmisen rooli kehittyy myös. Sen sijaan, että olisimme suoria tutkijoita, olemme suunnittelijoita, valvojia ja älykkäiden järjestelmien hyötyjiä, jotka toimivat aurinkokunnan halki. Vielä tärkeämpää, siirtyminen ihmistutkijoista robotteihin ja tekoälyyn minimoi riskit samalla kun nopeuttaa löytöjä ja mahdollistaa kestävän läsnäolon Kuulla, Marsilla ja sen ulkopuolella.

Lähteet

^{1. Domínguez, R., Pérez-Del-Pulgar, C., Paz-Delgado, G. J., Polisano, F., Babel, J., Germa, T., Dragomir, I., Ciarletti, V., Berthet, A.-C., Danter, L. C., & Kirchner, F. (2025). Yhteistyörobottien tutkimus planeettapinnan valokaaren ja laavakaivon tutkimuksessa. Science Robotics, 10(105), eadj9699. https://doi.org/10.1126/scirobotics.adj9699}