Era eksploracji człowieka jest już za nami. Maszyny to stąd zabiorą

Profesor Hector Orengo w Palaikastro. Zdjęcie dzięki uprzejmości H. Orengo.

Położone na wschodnim wybrzeżu Krety Palaikastro słynie z gór pełnych ziół, źródeł słodkiej wody i licznych zabytków. W epoce brązu, około 2000 roku p.n.e., to malownicze miejsce było ośrodkiem handlu. Chociaż niektórzy urlopowicze przyjeżdżają obecnie, aby zobaczyć sykomory, widoki na morze i ruiny architektury minojskiej, liczące 1100 mieszkańców miasto pozostaje daleko od typowych szlaków turystycznych.

Zawartość

  • Nowa metodologia
  • Badanie przeszłości, teraźniejszości i przyszłości
  • Pokonywanie każdego terenu

Doktor Hector Orengo nie przybył tu, żeby oglądać zwykłe zabytki. Udał się tutaj z grupą archeologów, aby przyjrzeć się bliżej ziemi – zobaczyć rzeczy, których nie widać gołym okiem.

„Udało mi się zobaczyć krajobraz, który był dosłownie niewidoczny”

Istnieje wiele hipotez na temat początków złożonej cywilizacji minojskiej. Dowody na niektóre z tych teorii można znaleźć na ziemi, w niej i pod nią. Aby zrozumieć życie tysiące lat temu, Orengo musiał stworzyć mapę topograficzną krajobrazu o wysokiej rozdzielczości, która ukazywałaby niewielkie odchylenia na powierzchni pola.

Powiązany

  • Ta sprytna nowa technika może pomóc nam w mapowaniu dna oceanu z nieba
  • Najlepszy kierowca dronów mierzy się z robotem-dronem w pierwszym starciu człowieka z maszyną
  • Czy myszy kosmiczne mogą pomóc nam w opracowaniu terapii przeciwstarzeniowych tutaj, na Ziemi?

„Wiele z tych zmian nie jest widocznych, ponieważ mogą mieć tylko kilka centymetrów wysokości” – mówi.

Profesor Hector Orengo latający dronem nad Palaikastro. Zdjęcie dzięki uprzejmości H. Orengo.

Uczony z hiszpańskiego Katalońskiego Instytutu Archeologii Klasycznej jest tylko jednym z wielu badaczy, którzy zwracają się ku dronom i robotom, aby zajrzeć do ukrytego świata. Większość uczniów szkół średnich myśli o epoce eksploracji jako o okresie pomiędzy 15 a 17 rokiem życia wieki, kiedy Europejczycy ze spiczastymi brodami i pantalonami żeglowali po planecie, zamawiając jedwab i... przyprawy. Jednak drony i roboty rozpoczynają nową erę badań, umożliwiając ludzkości wyprawę dalej w przestrzeń kosmiczną, zanurkuj głębiej do oceanu, a nawet odkryć nowe fakty w miejscach, do których badacze zaglądali już wielokrotnie.

Nowa metodologia

Zespół Orengo przeleciał dronami nad porośniętymi krzakami łąkami Palaikastro, wykonując serię zdjęć, które pomogły w zbudowaniu cyfrowej rekonstrukcji 3D starożytnego krajobrazu. Jeszcze zaledwie kilka lat temu takie mapy topograficzne tworzono, gdy zespół powoli spacerował po danym miejscu, robiąc zdjęcia i robiąc notatki.

„To oszczędza bardzo czasu” – zachwyca się Orengo.

Chociaż na przestrzeni dziesięcioleci pojazdy bezzałogowe dokonały kilku znaczących odkryć, takich jak pozostałości Titanica z 1985 r. życie mikrobiologiczne na Marsie w 2013 r. stają się dostępne nie tylko dla instytucji rządowych i finansowanych przez kapitał wysokiego ryzyka misje, umożliwiając naukowcom obywatelskim, start-upom i pracownikom naukowym wyznaczanie nowych terytoriów.

„Roboty pozwolą nam odkrywać miejsca 100, 200 lub 500 lat, zanim będziemy w stanie to zrobić na żywo”

Nie tak dawno temu dron ponownie odkrył a dziki kwiat hibiskusa od dawna uważany za wymarły na klifach doliny Kalalau na Hawajach. Roboty odkryły węgorze cusk i lizaki-koty głęboko w Zatoce Kalifornijskiej, gdzie stężenie tlenu wynosi mniej niż 1 procent tego, co występuje na lądzie.

Korzystając z kombinacji fotografii dronów, danych satelitarnych i algorytmów komputerowych, zespół Orengo zbudował model terenu, a następnie przefiltrował go pod kątem „mikrotopografii”.

Aaron Parness podczas swoich dni w Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA. Zdjęcie dzięki uprzejmości NASA.

„Dzięki tej metodologii udało mi się zidentyfikować systemy terenowe, tarasy i konstrukcje, które nie byłyby widoczne bez dronów i topografii o wysokiej rozdzielczości” – mówi. „Udało mi się zobaczyć krajobraz, który był dosłownie niewidoczny. Krajobraz ten zawierał bardzo ważne wskazówki dotyczące zachowania cywilizacji. Taka gospodarka, jaką mieli.

W artykule opublikowanym w Amerykański Dziennik ArcheologiiOrengo wykorzystał ustalenia swojego zespołu do zaproponowania nowej teorii na temat powstania miasta minojskiego. Choć wielu historyków uważa, że ​​cywilizacja opierała się na rolnictwie, Orengo znalazło krajobraz, który został zaprojektowany, podzielony i zaaranżowany pod kątem gospodarki opartej na owcach.

„To było zupełnie inne od tego, co ludzie do tej pory zakładali” – mówi. „Dron pomógł nam zobaczyć rzeczy, których inaczej nie moglibyśmy zobaczyć”.

Robot wspinaczkowy NASA wspina się po klifach i szuka życia

Badanie przeszłości, teraźniejszości i przyszłości

Drony pozwalają nam nie tylko zajrzeć w przeszłość, ale także teraźniejszość i możliwą przyszłość. NASA wysłała drony i roboty do tuneli wulkanicznych i kraterów marsjańskich.

„Roboty pozwolą nam odkrywać miejsca 100, 200 lub 500 lat, zanim będziemy w stanie to zrobić na żywo” – mówi Aaron Parness, który wcześniej kierował zespołem NASA ds. robotyki ekstremalnej. „Pozwolą nam także dotrzeć do miejsc, w których człowiek nie może przeżyć”.

NASA ma plany wysłania łazików na planety i księżyce w odległych zakątkach Układu Słonecznego. W międzyczasie badania robotyczne organizacji mają wpływ na planetę matkę. Nauka o Ziemi od dawna jest częścią jej głównej dyrektywy.

„Roboty, które mamy dzisiaj na Marsie, są niesamowite, ale poruszają się po płaskich zboczach i nie są przeznaczone do poruszania się w ekstremalnych terenach”.

Nowe roboty i drony są często inspirowane przez członków Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA, którzy zadali naukowcom proste pytanie: „Jakie dane chcielibyście mieć? czego nie możesz dostać?” W odpowiedziach znalazł się zespół wulkanologów z NASA, który wyjaśnił, jak chcieliby zajrzeć do szczelin, które przedostają się przez stwardniałą lawę do stopionego totalizator piłkarski. Otwory te mogą mieć szerokość tylko 25 centymetrów.

„Mówiliśmy: «Uważamy, że możemy zbudować robota, który będzie w stanie zejść do nich kominy wulkaniczne a następnie użyj czujnika Xbox Kinect, który zamapuje całą konstrukcję w drodze na dół” – wyjaśnia Parness. Boty te, przetestowane na wulkanie Kilauea na Hawajach, potrafią uzyskać spojrzenie z bliska jak magma przepływa przez skały na powierzchnię ziemi. Droidy zwiadowcze będą miały również zastosowania międzyplanetarne, ponieważ na Marsie, Merkurym i Księżycu dostrzeżono uśpione i aktywne wulkany.

Aaron Parness testuje swoje „chwytaki gekonów” w stanie nieważkości. Zdjęcie dzięki uprzejmości NASA.

W przypadku niektórych wulkanów i innych szczytów wyzwaniami są nie tylko ciepło i lawa, ale także lód i dwutlenek węgla. Zespół NASA ds. robotyki ekstremalnej środowiska opracował Lodowy Robak do wspinania się po błyszczących powierzchniach. Śruby lodowe wystają ze stóp robota, a czujnik ciśnienia instruuje mózg, jak mocno wiercić, aby zachować równowagę bez odpryskiwania powierzchni. Nogi mogą wwiercać się w lód i pobierać próbki. Taka odporna maszyna mogłaby również wślizgnąć się do wnętrza lodowca, aby sprawdzić, jak szybko się topi. I tak, jest też mnóstwo lodu, po którym można się wspinać na innych ciałach niebieskich, takich jak Enceladus, szósty księżyc Saturna i ulubiona przez wszystkich planeta karłowata w Pasie Kuipera, Pluton.

„Roboty, które mamy dzisiaj na Marsie, są niesamowite, ale poruszają się po płaskich zboczach i nie są przeznaczone do poruszania się w ekstremalnych terenach” – wyjaśnia Parness.

Pokonywanie każdego terenu

Aby móc pokonywać zdradliwe kontury, zespół Extreme Environments Robotics opracował LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), który pierwotnie miał służyć jako asystent napraw w przestrzeni międzynarodowej Stacja. Czteronożne stworzenie rozrosło się w wspinaczkowego robota zwiadowczego, który potrafił skaluj postrzępione piony i identyfikować formy życia drobnoustrojów. W ramach testów terenowych LEMUR wspiął się na zbocze w Dolinie Śmierci, używając impulsów laserowych do określenia realnej ścieżki.

„Wybraliśmy się na Księżyc 50 lat temu, ale dopiero w 2010 roku mieliśmy wystarczająco dobre dane, aby zdać sobie sprawę, że na powierzchni Księżyca znajdują się gigantyczne dziury”.

Stopy LEMURA posiadają innowacyjne chwytaki inspirowane „najzwinniejszym wspinaczkowym zwierzęciem świata” – gekonem. Jak wyjaśnia Parness, stopy gekona mają miliony maleńkich włosków, które wykorzystują siła van der Waalsa aby umożliwić im pozorne przeciwstawienie się grawitacji — wspinanie się na drzewa, skały i, jeśli zarezerwowałeś odpowiednie zakwaterowanie, ścianę pokoju hotelowego. Opracowana przez NASA wersja stóp gekona, wykonana ze stali zamiast włosów, może przyklejać się do powierzchni niezależnie od temperatury, próżni, ciśnienia powietrza i promieniowania.

Mimo to Parness uznaje Matkę Naturę za pierwotnego innowatora: „Gdyby gekon nie istniał, nikt by nie wpadł na taki pomysł.” Innowacyjne mechaniczne nóżki mają także charakter praktyczny Aplikacje. Jedna firma udzieliła licencji na patent na funkcję chwytania i udziela licencji na jego wykorzystanie na liniach montażowych i w innych rodzajach produkcji przemysłowej.

Drony i roboty szybko stają się coraz bardziej powszechne wśród badaczy z wielu dziedzin badawczych. Orengo publikuje szczegółowe artykuły na temat metodologii swoich zespołów w nadziei, że inni archeolodzy dowiedzą się, jak korzystać z tych narzędzi. Na przykład w niedawnej pracy wyjaśniono sposoby wykorzystania fotografii dronów do mapowania i kategoryzowania odłamki ceramiki (skorupy garnków), które mogą być kluczem do zrozumienia układu starożytnego miasta.

Chociaż Parness pracuje obecnie w Amazonie (nad projektem, który jest obecnie objęty tajemnicą), czeka na odpowiedź od NASA w sprawie finansowania misji, którą pomógł zaproponować o nazwie Moon Diver. W tym celu na ciało niebieskie zostaną zrzucone roboty, które następnie opuszczą tunele pod powierzchnią, aby przesyłać zdjęcia i dane.

„Wybraliśmy się na Księżyc 50 lat temu, ale dopiero w 2010 roku mieliśmy wystarczająco dobre dane, aby zdać sobie sprawę, że na powierzchni Księżyca znajdują się gigantyczne dziury” – mówi Parness.

Badacz przewiduje przyszłość, w której drony będą regularnie wykorzystywane. „Kiedy mówisz o Układzie Słonecznym, myślę, że wiemy o tym z pierwszych trzech stron książki. Jest jeszcze wiele do nauczenia się i odkrycia” – mówi. „Gdy tylko dowiesz się, że takie rzeczy istnieją, ludzkim impulsem jest wyruszyć na eksplorację”.

Zalecenia redaktorów

  • Najnowszy szalony pomysł na eksplorację kosmosu? Roboty wykonane z kawałków lodu
  • Świat potrzebuje systemu kontroli ruchu dronów, więc AirMap go buduje
  • Nowe maszyny w centrach realizacji zamówień Amazon pakują pudełka nawet 5 razy szybciej niż ludzie
  • Od dronów po inteligentne pigułki – rok 2018 przyniósł znaczący postęp technologiczny w medycynie
  • Bunt maszyn: Oto, ile robotów i sztucznej inteligencji postęp w 2018 roku