Российские учёные создали нейросеть для «охоты» на экзопланеты

Учёные Уральского федерального университета представили нейросеть нового поколения ExoMiner++, которая кардинально меняет процесс поиска экзопланет – планет за пределами Солнечной системы.

Разработка позволяет с высочайшей точностью анализировать гигантские потоки данных с космических телескопов и находить среди них настоящие планеты, отсеивая ложные сигналы.

TESS – ловец транзитов

Нейросеть была создана исследователями Коуровской астрономической обсерватории вуза в сотрудничестве с научной группой NASA Ames. ExoMiner++ обучена на данных миссий Kepler и TESS.

Миссия TESS – это орбитальный телескоп, который каждые две минуты измеряет яркость тысяч звёзд по всему небу. Он ищет моменты, когда планета проходит по диску своей звезды – в это время её блеск падает на доли процента. Эти мигания называют транзитами. Если транзит повторяется через равные промежутки времени, то, вероятнее всего, – это планета на орбите.

Однако таких миганий – сотни тысяч, и большинство из них – обманчивые помехи.

«Дело в том, что TESS собирает настолько много данных, что в них тонут не только транзиты, но и шумы камеры, ошибки телеметрии, вспышки и множество других явлений. Обрабатывать такой поток вручную невозможно», – поясняет соавтор исследования, специалист Коуровской астрономической обсерватории вуза Никита Чазов.

Высокоинтеллектуальный фильтр

Уникальность ExoMiner++ заключается в её способности учиться и учитывать десятки факторов, которые человеку проверить невероятно сложно. Алгоритм анализирует не просто падение яркости, а его форму, периодичность, поведение фона и даже технические особенности работы спутника. Это делает его не просто программой, а высокоинтеллектуальным фильтром.

«ExoMiner++ работает как очень внимательная служба безопасности, которая одновременно просматривает все камеры и всю историю, помечает возможные инциденты и отдает их людям уже в виде короткого списка», – говорит Никита Чазов.

Первые результаты работы нейросети уже впечатляют. Она автоматически проанализировала 147 тысяч подозрительных событий и выделила 7330 наиболее вероятных кандидатов в экзопланеты. При этом система пересмотрела прежние данные и подтвердила лишь 1797 из 2506 ранее отобранных кандидатов, что позволит астрономам сосредоточить усилия на самых перспективных целях.

Будущее космических миссий

«Мы живём в эпоху, когда данные прибывают слишком быстро, чтобы человек успевал их просматривать, а машины достаточно умны, чтобы брать на себя черновую, но важнейшую часть анализа», – констатирует Никита Чазов

В планах учёных – продолжать использовать ExoMiner++ для обработки новых данных TESS и адаптировать её для будущих космических миссий. В ближайшие годы объём астрономических наблюдений будет только расти, и именно такие интеллектуальные системы станут ключом к величайшим открытиям, позволяя находить новые миры у далёких звёзд.