NASA、Google の大規模言語モデル「Gemma」を軌道上へ投入
本文の状態
日本語全文を表示中
詳細モードで約7分の本文を読めます。
同じ出来事の情報源
この情報源を基点に整理
IEEE Spectrum AI
NASA JPL は Google の Gemma 3 を衛星搭載計算機で動作させ、地上の研究者がプロンプトを入力して画像を分析する新たな運用パラダイムを実現した。
AI深層分析を開く2026年8月4日 13:45
AI深層分析
キーポイント
初の軌道上での LLM 実証
NASA JPL は Google の Gemma 3 を衛星搭載計算機で動作させ、地上の研究者がプロンプトを入力して画像を分析する新たな運用パラダイムを実現した。
事前学習不要な汎用性
NAVI-Orbital システムは特定のデータセットでの微調整を行わず、Hugging Face で公開されているベースモデルそのままの Gemma 3 を使用し、88% の精度で画像分類に成功した。
運用プロセスの変革
従来は構造化されたコマンドと運用チームを必要としたが、本システムにより科学者は直接プロンプトを入力して衛星の挙動や画像分析を指示できるようになった。
軽量モデルによる低帯域での運用
4-bitの40億パラメータモデルは8GBメモリで動作可能であり、衛星が画像データを直接送信するのではなく、テキスト要約をダウンリンクすることで帯域制限を克服できる。
リアルタイム検知による遅延解消
現在90分かかる火災検知の結果を、宇宙空間での分析とテキスト警告送信により即時化し、衛星を戦術的に活用する道を開く。
重要な引用
"This is a major shift. Now, a scientist can write a prompt, upload it to the spacecraft..."
"Gemma 3 classified the images without being trained or fine-tuned on this particular dataset"
"It doesn't matter if the link is slow, because you're downlinking dozens of kilobytes instead of dozens or hundreds of megabytes," said Lasserre.
Retooling the system to search for a different kind of target—such as wildfires—is a matter of editing a text prompt.
編集コメントを表示
編集コメント
衛星軌道上での大規模言語モデルの実行は、通信遅延の解消と自律性の向上に寄与する画期的な進展である。特に事前学習なしで動作した点は、宇宙環境における汎用 AI のポテンシャルを強く示唆している。
Source Article
元記事を日本語で読む
本文に関係しない購読案内、埋め込み通知、サイト内プロモーションは除いています。

宇宙に大規模なデータセンターを構築し、最も高性能な大規模言語モデル(LLM)を運用することの現実性は依然として議論の的となっています。しかし、数千もの GPU を必要とする巨大な展開が、宇宙で LLM を有用なものにする唯一の方法ではありません。
NASA のジェット推進研究所は最近、Google の Gemma 3 を宇宙へ送り出し、衛星自身のセンサーから取得した画像を分析するビジョン・ランゲージモデルの軌道上での実証に初めて成功しました。
このシステム「NAVI-Orbital」では、Loft Orbital が構築した YAM-9 衛星が捉えた画像を Gemma 3 で解析しました。NASA の技術グループリーダーである Juan M. Delfa 氏は、「今回の目的は画像分析でしたが、プロジェクトの成功は、地上の研究チームが宇宙船と関わる方法に根本的な変化をもたらすことを示唆しています」と述べています。
「これは大きな転換点です」と Delfa 氏は続けます。「今や科学者はプロンプト(指示)を書くだけでよく、それを宇宙船へアップロードするだけです。システムがその指示を反映します。以前のパラダイムでは、研究者は運用チームが必要とする非常に構造化されたコマンドを書かなければなりませんでしたが、それが不要になったのです。」
Google Gemma 3 が宇宙へ——変更なしで対応可能
NAVI-Orbital の中核を担うのは、Delfa と共同著者である NASA JPL の AI 研究者 Taran Cyriac John 氏、および Loft Orbital のテックリード Andrew W. Herson 氏が開発したエージェント型ソフトウェアフレームワークです。このシステムは LangGraph ベースのコントローラーで運用を調整し、Google のオープンウェイト大規模言語モデル(LLM)である Gemma 3 4B を圧縮された 4 ビット形式に変換して搭載します。これにより、画像から生成されるテキストによる説明が可能になります。
NAVI-Orbital は、7,960 枚の画像で構成されるベンチマークデータセットを用いた画像分類テストにおいて、88% の精度を記録しました。特筆すべきは、Gemma 3 がこの特定のデータセットやそのカテゴリに対して学習や微調整を行わずに画像を分類できた点です。これは Hugging Face からダウンロードしてノート PC で直接使用できる、同じベースモデルです。このベンチマークテストは打ち上げ前に地上で行われ、システムの妥当性を検証しました。
システムが軌道に乗った後、NASA の研究者らは Loft 社の YAM-9 衛星に搭載されたカメラを用いて、フランスのトゥールーズ上空とアルゼンチンの沿岸部上空という 2 カ所でライブ撮影テストを実施しました。Gemma 3 は各画像に対してテキストによる説明を生成し、さらに NASA は「商業地域や住宅地が含まれているか」「自然の特徴が映っているか」など、事前に用意した質問リストを用いて LLM に画像に関する詳細な分析も求めました。
画像解析は、YAM-9 衛星上でも行われました。この衛星には複数の放射線耐性プロセッサ(FPGA、CPU、GPU)からなる計算クラスターを搭載しており、同時に複数の顧客用ペイロードに対応しています。衛星の電力は太陽電池パネルで賄われており、衛星の位置によってシステムに供給される電力は 150 ワットから 500 ワットの範囲で変動します。
ライブキャプチャ実験では、Gemma 3 を Nvidia の Jetson Orin AGX で稼働させました。これはロボット工学や AI タスクで頻繁に利用されている小型の計算モジュールです。4 ビット量化されたこの 40 億パラメータモデルは、わずか 8GB のメモリしか必要としないため、Orin AGX のような低消費電力デバイスでも動作可能です。「これは、いかに軽量であるかを示すメッセージです。極めて小さなコンピューターでも実行できます」と Delfa は語っています。
限られた帯域幅でより有用なデータを取得する
Loft Orbital のゼネラルマネージャーである Paul Lasserre 氏は、画像認識機能を備えた大規模言語モデル(LLM)が軌道運用において「パラダイムシフト」をもたらす可能性があると指摘しています。
スパイ映画のイメージとは異なり、実際の衛星は地上の観測者に対して高速で高解像度の画像や動画ストリームを常時提供できるわけではありません。帯域幅には制限があり、多くの場合、衛星は軌道に基づいて設定された時間間隔でのみ地上局へデータを送信できます。
Lasserre 氏は、AI モデルが「セマンティック圧縮」によってこの課題を解決できると考えています。大量の生画像データを送信するのではなく、衛星は注目すべき情報のテキスト要約だけを報告すればよいのです。
「リンクが遅くても問題ありません。ダウンロードするのは数十メガバイトや数百メガバイトではなく、数キロバイトのデータだからです」とラッセルは語った。「これにより、衛星を戦術的に活用できるようになります。これはかつてハリウッド映画の中だけの話でした。」
デルファ氏はこれを現実世界の例で補足しました。それが山火事の検出です。現在、衛星は山火事を検知する能力を持っていますが、ダウンロード帯域幅とデータ処理の制限により、結果が最大90分遅れることがあります。宇宙空間で画像を分析し、テキストによる警告を報告できる衛星であれば、この遅延を解消できます。
image NASAのジェット推進研究所(JPL)は、Loft Orbital社製のYAM-9衛星でNAVI-Orbitalを実験しました。Loft Orbital
画像分析から宇宙船制御へ
迅速な洞察が得られるのは、NAVI-Orbitalが目指すことの半分だけです。もう半分の部分は、デルファ氏が指摘した「大きな転換」に関わっています。NAVI-Orbitalは、宇宙船と対話する代替手段の概念実証(PoC)を提供します。
これは、GoogleのGemma 3が現在すでに制御を担っているという意味ではありません。NAVI-Orbitalは意図的にフライトソフトウェアから隔離されています。このシステムは画像を読み取り、その説明を生成するものです。画像の分析方法について判断を下す能力は持っていますが、それ以上のアクセス権限はありません。
ただし、このインターフェースは画期的です。異なる対象(例えば山火事など)の検索を目的としてシステムを再構築する際にも、テキストプロンプトを編集するだけで済み、機載ソフトウェアの書き換えや再検証、あるいは別の AI モデルの訓練と展開といった手間がかかりません。これは従来の画像分類モデルで頻繁に必要とされていた作業とは大きく異なります。
この機能の将来的な活用像は、無人衛星や画像処理の枠を超えています。デルフ氏は、NAVI は AI が宇宙飛行士の相棒として機能する可能性を念頭に置いて設計されたものだと語っています。「宇宙服内では操作性に限界があるため、NAVI を宇宙飛行士の相棒とし、自然言語による対話を可能にするというアイデアを考案しました。このコンセプトは、ぜひ推進していきたいと考えています。」
この技術を実現するにはさらに多くの研究が必要ですが、NAVI-Orbital の実証実験により、「大型言語モデルを宇宙空間で運用する」「プロンプトによって制御する」という 2 つの要素が実現可能であることが示されました。
原文を表示

The viability of orbital data centers hosting the largest and most capable large language models (LLMs) remains hotly contested. But enormous deployments that require thousands of GPUs aren’t the only way LLMs might prove useful in space.
NASA’s Jet Propulsion Laboratory recently sent Google’s Gemma 3 to space, achieving the first in-orbit demonstration of a vision-language model analyzing imagery from a satellite’s own sensor.
The system, known as NAVI-Orbital, used Gemma 3 to analyze images captured by a YAM-9 satellite built by Loft Orbital. Juan M. Delfa, technical group lead at NASA, said that though the goal in this case was image analysis, the project’s success implies a fundamentally new way researchers on the ground can interact with spacecraft.
“This is a major shift,” said Delfa. “Now, a scientist can write a prompt, upload it to the spacecraft, and that will be taken into account by the system. It’s different from previous paradigms, where researchers have to write very structured commands that require an operations team and process.”
Google Gemma 3 goes to space—no modifications required
At its core, NAVI-Orbital is an agentic software framework developed by Delfa and his coauthors, Taran Cyriac John, an AI researcher at NASA JPL, and Andrew W. Herson, a tech lead at Loft Orbital. It coordinates operations with a LangGraph-based conductor and deploys a compressed, 4-bit format of Google’s Gemma 3 4B, an open-weights LLM, to produce plain-text image descriptions.
NAVI-Orbital was 88 percent accurate when used to classify images in a benchmark dataset of 7,960 images. Notably, Gemma 3 classified the images without being trained or fine-tuned on this particular dataset or its categories; it’s the same base model you can download from Hugging Face and use on a laptop. The benchmark was conducted on the ground to validate the system before launch.
Once the system was in orbit, NASA researchers performed two live capture tests with a camera on Loft’s YAM-9 satellite: one over Toulouse, France, and a second over the coast of Argentina. Gemma 3 generated a text description of each image, and NASA also prompted the LLM with a set of scripted questions about the images, such as whether they contain commercial or residential areas or show natural features.
The image analysis also took place onboard YAM-9, which carries a compute cluster of several radiation-hardened processors (FPGAs, CPUs, and GPUs) to serve multiple customer payloads simultaneously. The satellite is powered by solar panels, which provide onboard systems with between 150 and 500 watts, depending on the position of the satellite.
For the live capture experiment, Gemma 3 ran on Nvidia’s Jetson Orin AGX, a small compute module frequently used for robotics and AI tasks. The 4-bit, 4-billion-parameter model requires only 8 gigabytes of memory, which makes it possible for it to run on a lower-power device such as the Orin AGX. “It conveys the message of how lightweight it is. You can run it in a tiny, tiny computer,” said Delfa.
Getting more useful data across limited bandwidth
Paul Lasserre, general manager at Loft Orbital, said vision-capable LLMs could deliver a “paradigm shift” for orbital operations.
Contrary to what spy movies would have you believe, most satellites can’t provide fast, high-fidelity image and video feeds to observers on the ground. Bandwidth is often limited and, in most cases, satellites can deliver data to ground stations only at set intervals based on their orbit.
Lasserre believes AI models can work around this problem with “semantic compression.” Instead of sending large amounts of raw image data, a satellite can report a text summary of noteworthy information.
“It doesn’t matter if the link is slow, because you’re downlinking dozens of kilobytes instead of dozens or hundreds of megabytes,” said Lasserre. “It lets you use your satellite in a tactical way, which until now was only in Hollywood movies.”
Delfa expanded on this with a real-world example: wildfire detection. Satellites are currently capable of detecting wildfires, but limits in downlink bandwidth and data processing can delay results by up to 90 minutes. A satellite capable of analyzing an image in space and reporting a plain-text warning might remove this delay.
image NASA’s Jet Propulsion Laboratory tested NAVI-Orbital on a YAM-9 satellite, made by Loft Orbital. Loft Orbital
From image analysis to spacecraft control
Quicker insight is only half of what NAVI-Orbital points toward. The other half relates to the “major shift” Delfa flagged. NAVI-Orbital provides a proof of concept for an alternate means of interacting with spacecraft.
That’s not to say Google Gemma 3 is currently at the controls. NAVI-Orbital is deliberately walled off from the flight software. It reads images and produces descriptions. The system has the capability to make decisions about how images are analyzed but has no access beyond that.
Still, the interface is novel. Retooling the system to search for a different kind of target—such as wildfires—is a matter of editing a text prompt. It doesn’t require rewriting and revalidating onboard software, or training and deploying a different AI model (as was often required with prior image-classification models).
The long-term vision for how this capability could be deployed goes beyond uncrewed satellites and image processing. Delfa said NAVI is rooted in thinking about how AI could serve as a companion for astronauts. “We thought, astronauts have a lot of limitations in the spacesuit in terms of dexterity, so we conceived this idea of having NAVI as a companion to the astronaut, to allow interaction via natural language…. This is the concept that we definitely want to push forward.”
A great deal of additional research will be required to push the technology that far, but NAVI-Orbital’s demonstration has shown that two elements—deploying a large language model in space and controlling it with prompts—are possible.
News to Guide
ニュースの次に確認する
発表内容を、現在の料金や仕様と照らし合わせられる関連ガイドです。
今日のまとめ
AIデイリーブリーフで今日の重要ニュースをまとめ読み