L’ère de l’exploration humaine est derrière nous. Les machines prendront le relais à partir d’ici

Professeur Hector Orengo à Palaikastro. Photo gracieuseté de H. Orengo.

Située sur la côte est de la Crète, Palaikastro est connue pour ses montagnes remplies d'herbes, ses sources d'eau douce et ses nombreux sites historiques. Durant l'âge du bronze, vers 2000 avant JC, ce lieu pittoresque était un centre commercial. Bien que certains vacanciers viennent actuellement voir les sycomores de la ville, les vues sur la mer et les ruines architecturales minoennes, la ville de 1 100 habitants reste loin des routes touristiques typiques.

Contenu

  • Une nouvelle méthodologie
  • Explorer le passé, le présent et le futur
  • Traverser tous les terrains

Le Dr Hector Orengo n’est pas venu ici pour voir les spectacles habituels. Il s’est rendu ici avec une équipe d’archéologues pour examiner de près le sol et voir des choses qui ne peuvent être vues à l’œil nu.

"J'ai pu voir un paysage littéralement invisible"

Il existe de nombreuses hypothèses sur la façon dont la civilisation minoenne complexe a commencé. La preuve de certaines de ces théories peut être trouvée sur, dans et sous le sol. Pour comprendre la vie il y a des milliers d'années, Orengo avait besoin de créer une carte topographique à haute résolution du paysage qui montrerait de petites déviations dans la surface du champ.

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"Beaucoup de ces changements ne sont pas visibles car ils ne mesurent que quelques centimètres de haut", explique-t-il.

Le professeur Hector Orengo pilote un drone au-dessus de Palaikastro. Photo gracieuseté de H. Orengo.

Ce chercheur de l’Institut catalan d’archéologie classique n’est que l’un des nombreux chercheurs qui se tournent vers les drones et les robots pour scruter le monde caché. La plupart des lycéens considèrent l'ère de l'exploration comme la période comprise entre le 15 et le 17. siècles où les hommes européens avec des barbes pointues et des pantalons naviguaient autour de la planète, commandant de la soie et des vêtements. épices. Pourtant, les drones et les robots ouvrent une nouvelle ère d’investigation, permettant à l’humanité d’aller plus loin dans l’espace, plonger plus profondément dans l'océan, et même découvrir de nouveaux faits dans des endroits où les chercheurs ont déjà étudié à plusieurs reprises.

Une nouvelle méthodologie

L’équipe d’Orengo a fait voler des drones au-dessus des prairies couvertes de broussailles de Palaikastro, prenant une série de photos qui permettraient de construire une reconstruction numérique en 3D de son paysage antique. Il y a seulement quelques années, de telles cartes topographiques étaient réalisées par une équipe marchant lentement sur un site, prenant des photos et griffonnant des notes.

"Ça sauve beaucoup du temps », s’enthousiasme Orengo.

Si les véhicules sans pilote ont fait plusieurs découvertes notables au fil des décennies, comme les restes du Titanic en 1985 et des signes de vie microbienne sur Mars en 2013, ils deviennent accessibles à bien plus que des personnes financées par le gouvernement et le capital-risque. missions, permettant aux scientifiques citoyens, aux startups et aux universitaires de tracer de nouveaux territoires.

"Les robots nous permettront d'explorer des lieux 100, 200 ou 500 ans avant de pouvoir le faire en chair et en os"

Il n'y a pas si longtemps, un drone a redécouvert un fleur sauvage d'hibiscus longtemps cru éteint sur les falaises de la vallée de Kalalau à Hawaï. Des robots ont découvert des anguilles et requins-chats sucettes au fond du golfe de Californie, où la concentration en oxygène est inférieure à 1 % de celle présente sur terre.

En utilisant une combinaison de photographies par drone, de données satellite et d’algorithmes informatiques, l’équipe d’Orengo a construit un modèle du terrain, puis l’a filtré pour rechercher des « micro-topographies ».

Aaron Parness pendant ses années au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Photo gracieuseté de la NASA.

« Grâce à cette méthodologie, j'ai pu identifier des systèmes de terrain, des terrasses et des structures qui n'étaient pas visibles sans les drones et la topographie haute résolution », explique-t-il. « J’ai pu voir un paysage littéralement invisible. Ce paysage contenait des indices très importants sur le comportement de la civilisation. Le genre d’économie qu’ils avaient.

Dans un article publié dans le Journal américain d'archéologie, Orengo a utilisé les découvertes de son équipe pour proposer une nouvelle théorie sur la façon dont la ville minoenne a émergé. Alors que de nombreux historiens pensent que la civilisation était basée sur l'agriculture, Orengo a découvert un paysage conçu, divisé et aménagé pour une économie basée sur l'élevage du mouton.

«C'était assez différent de ce que les gens pensaient jusqu'alors», dit-il. « Le drone nous a aidé à voir des choses que nous n’aurions pas pu voir autrement. »

Un robot grimpeur de la NASA escalade les falaises et cherche la vie

Explorer le passé, le présent et le futur

Les drones nous permettent non seulement de regarder dans le passé, mais aussi dans le présent et le futur possible. La NASA a envoyé des drones et des robots dans des tunnels volcaniques et des cratères martiens.

"Les robots nous permettront d'explorer des endroits 100, 200 ou 500 ans avant de pouvoir le faire en chair et en os", explique Aaron Parness, qui dirigeait auparavant l'équipe de robotique des environnements extrêmes de la NASA. « Ils nous permettront également d’aller dans des endroits où il est impossible pour un humain de survivre. »

La NASA envisage d’envoyer des rovers sur des planètes et des lunes situées aux confins du système solaire. En attendant, les recherches robotiques de l’organisation ont un impact sur la planète mère. Les sciences de la Terre font depuis longtemps partie de sa principale directive.

"Les robots que nous avons aujourd'hui sur Mars sont incroyables, mais ils roulent sur des pentes plates et ne sont pas conçus pour aller sur des terrains extrêmes."

Les nouveaux robots et drones sont souvent inspirés par les membres du Jet Propulsion Laboratory de la NASA qui posent aux scientifiques une question simple: « Quelles sont les données que vous souhaiteriez avoir? que tu ne peux pas obtenir? Les réponses comprenaient une équipe de volcanologues de la NASA expliquant comment ils aimeraient voir dans les fissures qui se faufilent à travers la lave durcie dans la lave en fusion. piscines. Ces ouvertures ne peuvent avoir qu'une largeur de 25 centimètres.

« Nous dirions: « Nous pensons pouvoir construire un robot capable de descendre dans ces cheminées volcaniques puis utilisez un capteur Xbox Kinect qui cartographiera toute la structure en descendant », explique Parness. Testés sur le volcan Kilauea à Hawaï, ces robots sont capables d'obtenir un regard en gros plan à la façon dont le magma s’écoule à travers les rochers jusqu’à la surface de la terre. Les droïdes de reconnaissance auront également des applications interplanétaires puisque des volcans endormis et actifs ont été repérés sur Mars, Mercure et la Lune.

Aaron Parness teste ses « pinces à gecko » en apesanteur. Photo gracieuseté de la NASA.

Pour certains volcans et autres sommets, les défis ne sont pas seulement la chaleur et la lave, mais aussi la glace et le dioxyde de carbone. L’équipe Extreme Environments Robotics de la NASA a développé le Ver de glace pour grimper sur des surfaces brillantes. Des vis à glace dépassent des pieds du robot et un capteur de pression indique à son cerveau la difficulté à percer pour maintenir l'équilibre sans ébrécher la surface. Les pattes peuvent pénétrer dans la glace et récupérer des échantillons. Une machine aussi résistante pourrait également se précipiter à l’intérieur d’un glacier pour évaluer la vitesse à laquelle il fond. Et oui, il y a aussi beaucoup de glace à escalader sur d’autres corps célestes comme Encelade, la sixième lune de Saturne, et la planète naine préférée de tous dans la ceinture de Kuiper, Pluton.

"Les robots que nous avons aujourd'hui sur Mars sont incroyables, mais ils roulent sur des pentes plates et ne sont pas conçus pour aller sur des terrains extrêmes", explique Parness.

Traverser tous les terrains

Pour traverser des contours dangereux, l'équipe Extreme Environments Robotics a développé LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), initialement conçu comme un assistant de réparation pour l'International Space Gare. La création à quatre membres s'est transformée en un robot de reconnaissance grimpant qui pouvait échelle verticale irrégulière et identifier les formes de vie microbiennes. Dans le cadre d'un test sur le terrain, le LEMUR a gravi une pente dans la Vallée de la Mort, en utilisant des impulsions laser pour déterminer une voie viable.

"Nous sommes allés sur la Lune il y a 50 ans, mais ce n'est qu'en 2010 que nous avons eu suffisamment de données pour réaliser qu'il y avait des trous géants à la surface de la Lune."

Les pattes du LEMUR sont dotées de pinces innovantes, inspirées de « l’animal grimpeur le plus agile du monde », le gecko. Comme l'explique Parness, les pieds des geckos ont des millions de petits poils qui utilisent Force de Van der Waals pour leur permettre de défier apparemment la gravité – en grimpant aux arbres, aux rochers et, si vous avez réservé le bon hébergement de vacances, au mur de votre chambre d'hôtel. L'itération des pieds de gecko de la NASA, fabriquée avec de l'acier au lieu de cheveux, peut adhérer aux surfaces indépendamment de la température, du vide, de la pression atmosphérique ou des radiations.

Pourtant, Parness reconnaît Mère Nature comme l’innovatrice originale: « Si le gecko n’existait pas, personne n’aurait eu cette idée. Les pieds mécaniques innovants sont également pratiques applications. Une entreprise a obtenu une licence pour le brevet pour la fonctionnalité de préhension et l'a autorisé à être utilisé sur des chaînes d'assemblage et d'autres types de production industrielle.

Les drones et les robots deviennent rapidement monnaie courante pour les chercheurs dans de nombreux domaines exploratoires. Orengo publie des articles détaillés sur les méthodologies de ses équipes dans l’espoir que d’autres archéologues comprendront comment utiliser ces outils. Un ouvrage récent, par exemple, explique comment utiliser la photographie par drone pour cartographier et catégoriser éclats de poterie (Tessons de poterie), qui peuvent être essentiels pour comprendre l'agencement d'une ville antique.

Alors que Parness travaille ces jours-ci chez Amazon (sur un projet actuellement secret), il attend une réponse de la NASA concernant le financement d'une mission qu'il a aidé à proposer, nommée Moon Diver. Pour cela, des robots seront largués sur le corps céleste qui s'abaissera ensuite dans des tunnels sous la surface pour renvoyer des images et des données.

"Nous sommes allés sur la Lune il y a 50 ans, mais ce n'est qu'en 2010 que nous avons eu suffisamment de données pour comprendre qu'il y avait des trous géants à la surface de la Lune", explique Parness.

Le chercheur envisage un avenir dans lequel des drones seraient déployés régulièrement. « Quand vous parlez du système solaire, je pense que nous connaissons les trois premières pages du livre à ce sujet. Il y a tellement plus à apprendre et à découvrir », dit-il. "Dès que vous apprenez que ces choses existent, l'impulsion humaine est d'aller explorer."

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