Věk lidského zkoumání je za námi. Odsud to vezmou stroje

Profesor Hector Orengo v Palaikastro. Foto s laskavým svolením H. Orengo.

Palaikastro se nachází na východním pobřeží Kréty a je známé horami plnými bylin, prameny sladké vody a četnými historickými památkami. Během doby bronzové, kolem roku 2000 před naším letopočtem, byla scénická lokalita centrem obchodu. Ačkoli někteří rekreanti v současné době přicházejí, aby viděli městské platany, výhledy na moře a minojské architektonické ruiny, město s 1 100 obyvateli zůstává daleko od typických turistických tras.

Obsah

  • Nová metodika
  • Zkoumání minulosti, přítomnosti a budoucnosti
  • Průjezd jakýmkoliv terénem

Dr. Hector Orengo sem nepřišel, aby viděl obvyklé památky. Vydal se sem s týmem archeologů, aby se podíval zblízka na zem – aby viděl věci, které nelze vidět pouhým okem.

"Mohl jsem vidět krajinu, která byla doslova neviditelná"

Existuje mnoho hypotéz o tom, jak složitá minojská civilizace začala. Důkazy pro některé z těchto teorií lze nalézt na půdě, v ní i pod ní. Aby Orengo porozuměl životu před tisíci lety, potřeboval vytvořit topografickou mapu krajiny s vysokým rozlišením, která by ukazovala malé odchylky v povrchu pole.

Příbuzný

  • Tato chytrá nová technika by nám mohla pomoci zmapovat dno oceánu – z oblohy
  • Nejlepší dronový závodník se utká s robotickým dronem v prvním střetu člověka se strojem
  • Mohly by nám vesmírné myši pomoci vyvinout léčbu proti stárnutí zde na Zemi?

"Mnoho z těchto změn není vidět, protože mohou být vysoké jen několik centimetrů," říká.

Profesor Hector Orengo letící s dronem nad Palaikastrom. Foto s laskavým svolením H. Orengo.

Učenec ze španělského Katalánského institutu klasické archeologie je jen jedním z mnoha výzkumníků, kteří se obracejí k dronům a robotům, aby nahlédli do skrytého světa. Většina středoškoláků si pod pojmem Age of Exploration představí časové období mezi 15. a 17. rokem století, kdy se kolem planety plavili evropští muži se špičatými vousy a kalhotami a objednávali hedvábí a koření. Přesto drony a roboti ohlašují novou éru vyšetřování, která umožňuje lidstvu jít dále do vesmíru, ponořit se hlouběji dolů do oceánu a dokonce odhalit nová fakta na místech, kam se vědci podívali již mnohokrát.

Nová metodika

Orengův tým létal s drony nad loukami porostlými křovinami v Palaikastro a pořídil sérii snímků, které by pomohly vytvořit digitální, 3D rekonstrukci jeho starobylé krajiny. Ještě před několika lety byly takové topografické mapy vytvořeny týmem, který pomalu přecházel po místě, pořizoval obrázky a čmáral poznámky.

"Ušetří to mnoho času,“ nadchne Orengo.

Zatímco bezpilotní vozidla učinila v průběhu desetiletí několik pozoruhodných objevů, jako jsou pozůstatky Titaniku v roce 1985 a známky mikrobiální život na Marsu v roce 2013 se stávají dostupnými nejen pro vládu a fondy rizikového kapitálu mise, což umožňuje občanským vědcům, startupům a akademikům mapovat nová území.

„Roboti nám umožní prozkoumat místa o 100, 200 nebo 500 let dříve, než bychom to kdy dokázali v těle“

Není to tak dávno, co dron znovu objevil a ibišek divoký Dlouho se myslelo, že vyhynul na útesech havajského údolí Kalalau. Roboti objevili úhoře a lízátko catsharks hluboko v Kalifornském zálivu, kde je koncentrace kyslíku menší než 1 procento toho, co je na souši.

Pomocí kombinace fotografie z dronu, satelitních dat a počítačových algoritmů vytvořil tým Orenga model terénu a poté jej filtroval na „mikrotopografie“.

Aaron Parness během jeho dnů s Jet Propulsion Laboratory NASA. Foto s laskavým svolením NASA.

"S touto metodikou jsem byl schopen identifikovat systémy polí, terasy a struktury, které nebyly viditelné bez dronů a topografie s vysokým rozlišením," říká. „Mohl jsem vidět krajinu, která byla doslova neviditelná. Tato krajina měla velmi důležitá vodítka k tomu, jak se civilizace chovala. Takovou ekonomiku, jakou měli."

V článku publikovaném v American Journal of ArchaeologyOrengo použil zjištění svého týmu k navržení nové teorie o tom, jak vzniklo minojské město. Zatímco mnoho historiků věří, že civilizace byla založena na zemědělství, Orengo našel krajinu, která byla navržena, rozdělena a uspořádána pro ekonomiku založenou na ovcích.

"Bylo to docela odlišné od toho, co lidé do té doby předpokládali," říká. "Dron nám pomohl vidět věci, které bychom jinak neviděli."

Horolezecký robot NASA šplhá po útesech a hledá život

Zkoumání minulosti, přítomnosti a budoucnosti

Drony nám umožňují nejen nahlédnout do minulosti, ale také do přítomnosti a možné budoucnosti. NASA poslala drony a roboty do sopečných tunelů a marťanských kráterů.

„Roboti nám umožní prozkoumat místa o 100, 200 nebo 500 let dříve, než bychom to kdy mohli udělat v těle,“ říká Aaron Parness, který dříve vedl tým NASA Extreme Environments Robotics. "Umožní nám také jít do míst, kde je nemožné, aby člověk přežil."

NASA plánuje vyslat vozítka na planety a měsíce v odlehlých končinách sluneční soustavy. Mezitím má robotický výzkum organizace dopad na mateřskou planetu. Věda o Zemi je již dlouho součástí její hlavní směrnice.

"Roboti, které dnes máme na Marsu, jsou neuvěřitelní, ale jezdí po plochých svazích a nejsou navrženi tak, aby se dostali do extrémních terénů."

Nové roboty a drony jsou často inspirovány členy laboratoře NASA Jet Propulsion Laboratory, kteří kladou vědcům jednoduchou otázku: „Jaká jsou data, která si přejete mít? které nemůžeš dostat?" Odpovědi zahrnovaly tým vulkanologů NASA, kteří vysvětlovali, jak by chtěli vidět do trhlin, které pronikají skrz ztvrdlou lávu do roztavené bazény. Tyto otvory mohou být široké pouze 25 centimetrů.

„Řekli bychom: ‚Myslíme si, že dokážeme postavit robota, který do nich dokáže sestoupit sopečné průduchy a poté použijte senzor Xbox Kinect, který bude mapovat celou strukturu na cestě dolů,“ vysvětluje Parness. Tyto roboty, testované na havajské sopce Kilauea, jsou schopny získat a pohled zblízka o tom, jak magma proudí skrz skalní útesy na zemský povrch. Průzkumní droidi budou mít také meziplanetární aplikace, protože na Marsu, Merkuru a Měsíci byly spatřeny spící a aktivní sopky.

Aaron Parness testuje své „gecko chapadla“ v nulové gravitaci. Foto s laskavým svolením NASA.

Pro některé sopky a další vrcholy nejsou problémy jen teplo a láva, ale led a oxid uhličitý. Tým NASA Extreme Environments Robotics vyvinul IceWorm k lezení lesklých povrchů. Z nohou robota vyčnívají šrouby do ledu a tlakový senzor dává jeho mozku pokyn, jak těžké je vrtat, aby udržela rovnováhu, aniž by se povrch odštípnul. Nohy se mohou zavrtat do ledu a získat vzorky. Takový odolný stroj může také proběhnout uvnitř ledovce, aby zjistil, jak rychle taje. A ano, je tu také spousta ledu, který se dá usadit na jiných nebeských tělesech, jako je Enceladus, šestý měsíc Saturnu, a všemi oblíbená trpasličí planeta v Kuiperově pásu, Pluto.

„Roboti, které dnes máme na Marsu, jsou neuvěřitelní, ale jezdí po plochých svazích a nejsou navrženi tak, aby se dostali do extrémních terénů,“ vysvětluje Parness.

Průjezd jakýmkoliv terénem

K překonání zrádných kontur vyvinul tým Extreme Environments Robotics LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), který byl původně zamýšlen jako asistent opravy pro International Space Stanice. Výtvor se čtyřmi končetinami rozkvetl v lezeckého průzkumného robota, který mohl měřítko zubaté svislice a identifikovat mikrobiální formy života. V rámci terénního testu vystoupil LEMUR na svah v Údolí smrti pomocí laserových pulzů k určení životaschopné cesty.

"Na Měsíc jsme šli před 50 lety, ale až v roce 2010 jsme měli dost dobrých dat, abychom si uvědomili, že na povrchu Měsíce jsou obří díry."

Nohy LEMUR mají inovativní chapadla inspirovaná „nejagilnějším lezeckým zvířetem na světě“, gekonem. Jak vysvětluje Parness, nohy gekonů mají miliony drobných chloupků, které využívají van der Waalsova síla abyste jim umožnili zdánlivě vzdorovat gravitaci – šplhat po stromech, skalách a, pokud jste si zarezervovali to správné ubytování na dovolenou, po stěně vašeho hotelového pokoje. Iterace gekonových nohou NASA, vyrobená z oceli místo vlasů, se může přilepit na povrchy bez ohledu na teplotu, vakuum, tlak vzduchu nebo záření.

Přesto Parness uznává matku přírodu jako původního inovátora: „Pokud by gekon neexistoval, nikdo by s tím nápadem nepřišel." Inovativní mechanické nožičky jsou také praktické aplikací. Jedna společnost licencovala patent na funkci uchopení a licencovala jej pro použití na montážních linkách a jiných typech průmyslové výroby.

Drony a roboti se rychle stávají běžnějšími pro výzkumníky v mnoha výzkumných oblastech. Orengo publikuje podrobné články o metodologii svých týmů v naději, že ostatní archeologové zjistí, jak nástroje používat. Nedávná práce například vysvětlila způsoby, jak využít fotografii dronů k mapování a kategorizaci keramické střepy (střepy), které mohou být klíčové pro pochopení uspořádání starověkého města.

Zatímco Parness v těchto dnech pracuje na Amazonu (na projektu, který je v současné době pod pokličkou), čeká na odpověď od NASA ohledně financování mise, kterou pomáhal navrhnout s názvem Moon Diver. Za tímto účelem budou roboti vypuštěni na nebeské těleso, které se poté spustí do tunelů pod povrchem, aby přenášelo zpět obrázky a data.

„Na Měsíc jsme šli před 50 lety, ale až v roce 2010 jsme měli dost dobrých dat, abychom si uvědomili, že na povrchu Měsíce jsou obří díry,“ říká Parness.

Výzkumník si představuje budoucnost, ve které jsou drony nasazovány pravidelně. „Když mluvíte o sluneční soustavě, myslím, že o ní víme asi první tři stránky knihy. Je toho mnohem víc, co se naučit a objevit,“ říká. "Jakmile se dozvíte, že tyto věci existují, lidský impuls je jít prozkoumat."

Doporučení redakce

  • Nejnovější divoký nápad na průzkum vesmíru? Roboti vyrobení z kusů ledu
  • Svět potřebuje systém řízení provozu dronů, takže AirMap jeden buduje
  • Nové stroje centra plnění Amazon balí krabice až 5x rychleji než lidé
  • Od dronů po chytré pilulky, rok 2018 zaznamenal významný technologický pokrok v medicíně
  • Rise of the Machines: Zde se dozvíte, kolik robotů a A.I. pokročila v roce 2018