Hlavní obsah

Jak astronauti zvládají vesmír bez lékaře? Na Marsu doktora nahradí AI

Jak astronauti zvládají vesmír bez lékaře? Doktora na Marsu nahradí AI.Video: Jan Marek

NASA a Google oznámili vývoj umělé inteligence, která bude při misích do hlubokého kosmu sloužit jako zdravotnický asistent. Mohla by sledovat a diagnostikovat stav posádky a určovat i léčbu. Proč je něco takového vůbec potřeba?

Článek

V úvodní videoreportáži si můžete prohlédnout, jak vypadají průzkumné mise na Rudé planetě, kde vědci nebo spíše jejich přístroje – rovery a dokonce i vrtulník – hledaly stopy po vodě i životu, aby zjistily, jak nejlépe v budoucnu Mars kolonizovat.

Po sondách tam nakonec totiž vyrazí také lidé. A dostat je na Mars se nechystají pouze vesmírné agentury, ale i soukromé firmy.

Informace a záběry si můžete poslechnout i prohlédnout v úvodní videoreportáži.

Zatímco NASA se drží při zemi a po roce 2030 chce na planetu vyslat první astronauty, tak Elon Musk a jeho SpaceX věří, že do roku 2050 tam dokážou přepravit první milion lidí.

„Starship je schopna dostat milion tun na povrch Marsu a vytvořit soběstačné město. A myslím, že bychom to měli zkusit co nejdřív. Abych byl upřímný, tak civilizaci dnes vnímám docela křehce. Já jsem optimista, ale myslím, že bychom ji měli ochránit i mimo Zemi a postavit město na Marsu tak rychle, jak to jde, a zajistit budoucnost života,“ řekl Musk v roce 2022.

Jakou péči a vybavení mají astronauti v kosmu

Ještě před dobýváním Rudé planety však zbývá řada výzev k překonání. A jednou je i to, jak bude pro kosmonauty zajištěna lékařská péče. Jako jediné testovací prostředí pro astronauty z USA, Evropy a Ruska momentálně slouží Mezinárodní vesmírná stanice (ISS).

„Kosmonauti jsou často i doktoři. Ale není to pravidlo, že by tam vždy byl nějaký zdravotník,“ ujasňuje v úvodní videoreportáži doktor Aleš Svoboda z 2. LF UK a FN Motol, který se věnuje kosmické medicíně, tedy jak využít lékařské poznatky při misích v kosmu.

„Pokud tam není lékař, tak jeden z členů posádky je vycvičen na vyšší úroveň paramedika, aby zvládl v podstatě ty jednodušší zákroky udělat i sám,“ dodává i expert na kosmonautiku a pilotované mise Milan Halousek z České astronomické společnosti.

Na palubě ISS je celkem 111 léků v pěti lékárničkách barevně označených podle závažnosti stavu. Astronauti mají k dispozici i atlas chorob a základní vybavení pro vyšetření tlaku, EKG anebo přenosný ultrazvuk a defibrilátor. Výcvik, který mají, zahrnuje jejich použití, ale i podávání injekcí, zašívání ran a trhání zubů.

„Ta zdravotnická péče tam probíhá víceméně preventivně. Snaha je předcházet těm problémům,“ doplňuje pro SZ Tech lékař Aleš Svoboda.

Robo-zdravotníci na ISS

Pro složitější zákroky se na Mezinárodní vesmírné stanici testují i dálkově ovládaní roboti. NASA tam v roce 2011 poslala i humanoida. Robonaut 2 se ale musel v roce 2018 kvůli výpadkům elektřiny vrátit a pořád se opravuje. Zůstává tam však chirurgický robot spaceMIRA dlouhý 76 centimetrů a vážící necelý kilogram. Vyvinula jej firma Virtual Incision a vědci z Nebrasky na ISS je od roku 2024, a šest chirurgů testuje jeho ovládání i řezy na gumových materiálech simulujících živé tkáně.

Dálkové ovládání strojů umožňuje to, že stanice na oběžné dráze je 400 kilometrů daleko a časové zpoždění v přenosu signálu je tak pouze 800 milisekund, což umožňuje i velice rychlou komunikaci s odborníky na Zemi.

„Pokud by tam k něčemu došlo, tak posádka má plnou podporu lékařů ze Země,“ potvrzuje odborník na kosmonautiku a pilotované mise Milan Halousek.

Stále však platí, že pokud by zdravotní stav astronautů byl závažný, mohou se z ISS vrátit zpět na Zemi.

„V případě, že by na tom někdo byl už hodně špatně, tak je možnost ho poměrně rychle transportovat na Zemi. Myslím, že se udává, že do 24 hodin by měl už být ve zdravotnickém zařízení,“ doplňuje Svoboda.

Na Rudé planetě na to budou astronauti sami

V případě Marsu je to však mnohem komplikovanější, a to dokonce i oproti Měsíci. Měsíc je totiž od Země sice 384 400 kilometrů daleko, to jsou pro loď s posádkou celkem tři dny, ale vzhledem k rychlosti světla 300 tisíc kilometrů za sekundu se signál přenáší 1,25 sekundy.

Mars je však od Země přes 54 milionů kilometrů v nejbližším a 401 milionů kilometrů v nejvzdálenějším bodě, a tak nejkratší let i s dnešními technologiemi zabere i sedm měsíců, a to jen v případě, že je se Zemí na orbitě okolo Slunce v ideálním bodě, a k tomu dochází jednou za 26 měsíců. A stejně dlouho se čeká na vhodné startovací okno – ať už tam, nebo zpět a plánovaně i nouzově. A signál tam opět v ideálním případě letí dlouhých 20 minut.

„Už to je dost na to, aby to znemožnilo efektivní a rychlou komunikaci a konzultaci,“ vysvětluje Svoboda.

„Jinak jsou samozřejmě ty časy mnohem delší. A když je Mars a Země na různých stranách Slunce, tak signál neprojde vůbec. Takže tam se nedá spoléhat na to, že by ta posádka měla k dispozici jakoukoliv radu ze Země,“ potvrzuje Halousek.

AI zdravotnický asistent pro mise na Mars

Pro cesty na Mars a do hlubokého vesmíru tak budou potřeba například léky s delší expirací, lepší paramedický trénink a zároveň i chytřejší zdravotnické nástroje – a jedním z nich zřejmě bude i umělá inteligence. NASA v srpnu uzavřela spolupráci s Google, aby pro vzdálenější mise vyvinula AI zdravotnického asistenta.

Takzvaný Crew Medical Officer Digital Assistant (CMO‑DA) je typ klinického systému pro podporu rozhodování (CDSS). V rámci testování funguje na cloudové platformě Vertex AI od Googlu, přičemž NASA vlastní zdrojový kód a společně jej přizpůsobují specifickým potřebám vesmírné medicíny, která musí počítat třeba i s mikrogravitací.

„Měl by nahrazovat konzultaci se zdravotnickým profesionálem. Jeho hlavní úlohou by mohlo být identifikovat, diagnostikovat a poradit,“ říká v úvodní videoreportáži lékař Svoboda.

„A právě ta ohromná databáze informací, které bude ten AI asistent mít, bude velice významná,“ doplňuje odborník na pilotované vesmírní mise Halousek pro SZ Tech.

V lepším případě by AI zdravotnický asistent měl podle doktora Aleše Svobody z dat nasbíraných o astronautech – jako právě odběrů - hlavně předvídat a varovat, že jim nějaký problém hrozí, a poradit, jak by se mu dalo předejít.

„Můžou to být i nějaké nenápadnější věci jako změna ve vyjadřování nebo jak často chodí člověk na toaletu a jak spí. To všechno mohou být poměrně vytěžitelná data,“ vysvětluje Svoboda.

Rizika umělé inteligence v kosmu

V případě, že by se ale zdravotní problém vyskytl bez varování, už by AI mohla určovat přímo diagnózu a léčbu. Dosavadní testování od srpna zahrnovalo jen tři modelové scénáře – poranění kotníku, bolest v boku a bolest ucha. Při jejich diagnostice se dostala na přesnost mezi 74 a 88 procenty, takže je na čem pracovat. Trénovat ji ale na rozhodování o životech astronautů je podle Aleše Svobody spojené s rizikem známým jako data-poisoning. Jde o označení pro situaci, kdy trénovací data používaná k výuce modelů umělé inteligence jsou zavádějící nebo přímo falešná. Bude tedy nutné bedlivě kontrolovat, odkud pochází informace, na kterých se učí.

„My se bojíme, nebo máme oprávněný strach – a už to máme otestované -, že mysl umělé inteligence se dá těmito daty doslova nějak otrávit, a pak nám bude dávat špatné výsledky,“ vyjadřuje svou obavu Svoboda.

Do první mise s astronauty na Mars ovšem podle NASA stále zbývá nejméně pět let, a tak snad i tato rizika jako data-poisoning budou do té doby minulostí. Umělá inteligence by tam nemusela totiž radit „pouze“ se zdravím.

„AI asistent tam určitě bude nejenom medicínský. Bude jich tam více. Budou jim tam určitě pomáhat třeba v geologii a jiných oborech. Pokud se ale bavíme o medicíně, tak si myslím, že to bude velice významná pomoc,“ dodává Halousek.

„Je pak ale samozřejmě otázka, jak moc budou lidé na misi ochotni AI věřit. Jaká bude ta lidská důvěra vůči tomu systému, protože to není člověk. To není náš kamarád doktor, kterého máme rádi, který nám pomohl v minulosti. Je to nějaký neosobní přístroj, který nám tvrdí, že nám hrozí to, anebo tamto,“ hypotetizuje Svoboda.

Bude vůbec na výběr?

Astronauti na vesmírných misích ale jsou v zásadě podřízeni rozkazům ze Země – pokud se tedy neocitnou v situaci, kdy není dostupná komunikace, a až v takovém případě by s krizovým rozhodováním byli odkázáni sami na sebe a hierarchii vedení, kterou by mezi sebou měli. Otázkou pak zůstává, jestli by v daleké budoucnosti tak jako v některých filmech nebyla AI nadřazená v rozhodování nad člověka.

„Astronauti jsou lidé, jejichž hlavní práce je být v nebezpečném prostředí a důvěřovat, že lidé nad nimi mají kvalitní data a nějaký plán. Ti jim dávají rozkazy, které plní, protože oni chudáci mají těch dat většinou k dispozici velice málo – vidí jen to, co mají před sebou, a ne širší souvislosti. Takže, jak tomu rozumím já, moc jiných možností mít nebudou, než té AI důvěřovat, a hlavně to bude součástí jejich práce. Bude to jedno z mnohých nebezpečí jejich práce,“ říká dál Svoboda.

„Mars nemá dýchatelnou atmosféru, takže jakýkoliv pohyb lidí venku v tom volném prostoru Marsu bude ve skafandrech, ale je samozřejmě riskantní. Průměrné teploty okolo minus 60 stupňů, 130krát slabší atmosféra než na Zemi, ale hlavně vysoké koncentrace záření, radiace, která bude velice problematická a nebezpečná,“ dodává Halousek.

„Za mě to bude jedna z dalších věcí, které na sebe berou jako riziko,“ uzavírá Svoboda.

Doporučované