Slovenci z najboljšo idejo za podaljšanje delovanja sonde Mars Express

Natančna napoved porabe energije bi lahko podaljšala delovanje sonde v Marsovi orbiti.

Objavljeno
13. september 2016 10.21
N. Č., STA
N. Č., STA

Ljubljana − Ekipa MMMe8 z Oddelka za tehnologijo znanja na Institutu Jožefa Stefana (IJS) je zmagala na prvem tekmovanju v rudarjenju podatkov Evropske vesoljske agencije (ESA).

Udeleženci tekmovanja so morali napovedati urno porabo električne energije vesoljske sonde Mars Express, ki kroži okoli Marsa od leta 2003, za eno marsovsko leto oziroma 687 marsovskih dni.

Natančna napoved porabe energije bi lahko podaljšala delovanje sonde v Marsovi orbiti.

»Ko bo poraba električne energije tako velika, da eksperimenti ne bodo več možni/smiselni, bodo sondo iztirili in jo usmerili na Marsovo površje. Stroški takšnih raziskav so zelo visoki, zato niti malenkostnih izboljšav ne gre zanemariti,« so pojasnili v ekipi IJS.

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, poudarjajo 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, so povedali v ekipi. Poraba oziroma dovajanje energije se meri na 33 mestih v sondi.

Kako je reševanje naloge potekalo

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 takšni obliki, da je lahko napovedni algoritem iz njih razbral čim več informacij o problemu, s pomočjo česar so nato dobili zmagovalni model porabe energije, so pojasnili tekmovalci.

»Podatke smo pripravili tako, da smo meritve treh marsovskih let, s katerimi smo naučili model, razdelili na minutne intervale. S tem smo količino podatkov znatno povečali, zato smo bili zelo veseli, da imamo na oddelku možnost uporabe računalniških gruč.«

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 kot zmagovalna.

Ekipo MMMe8 sestavljajo Martin Breskvar, Dragi Kocev, Jurica Levatić, Aljaž Osojnik, Matej Petković, Nikola Simidjievski, Bernard Ženko. Raziskovalno skupino vodi dr. Sašo Džeroski. Trenutno sodelujejo v več domačih in evropskih projektih. Foto: Mili Bauer