Эпоха человеческих исследований позади. Машины заберут это отсюда

Расположенный на восточном побережье Крита Паликастро известен покрытыми травами горами, источниками пресной воды и многочисленными историческими местами. В эпоху бронзы, примерно в 2000 году до нашей эры, это живописное место было центром торговли. Хотя некоторые отдыхающие в настоящее время приезжают посмотреть на платаны города, виды на море и руины минойской архитектуры, город с населением 1100 человек остается далеким от типичных туристических маршрутов.

Доктор Гектор Оренго приехал сюда не для того, чтобы увидеть обычные достопримечательности. Он приехал сюда с командой археологов, чтобы внимательно изучить землю — увидеть вещи, которые нельзя увидеть невооруженным глазом.

Существует множество гипотез о том, как зародилась сложная минойская цивилизация. Доказательства некоторых из этих теорий можно найти на земле, в ней и под ней. Чтобы понять жизнь тысячи лет назад, Оренго нужно было составить топографическую карту ландшафта с высоким разрешением, которая бы показывала небольшие отклонения поверхности поля.

«Многие из этих изменений не видны, потому что они могут иметь высоту всего несколько сантиметров», — говорит он.

Ученый из Испанского Каталонского института классической археологии — лишь один из многих исследователей, обращающихся к дронам и роботам, чтобы заглянуть в скрытый мир. Большинство старшеклассников считают Эпохой исследований период времени между 15 и 17 веками. века, когда европейцы с острыми бородами и в панталонах плавали по планете, заказывая шелк и специи. Однако дроны и роботы открывают новую эру исследований, позволяя человечеству выйти в космос еще дальше. нырять глубже спуститься в океан и даже обнаружить новые факты в местах, куда исследователи уже неоднократно заглядывали.

Новая методология

Команда Оренго пролетела с помощью дронов над покрытыми кустарником лугами Паликастро, сделав серию фотографий, которые помогут построить цифровую трехмерную реконструкцию древнего ландшафта. Всего несколько лет назад такие топографические карты создавались командой, медленно прогуливавшейся по участку, делая снимки и делая заметки.

«Это спасает много времени», — восторгается Оренго.

Хотя за последние десятилетия беспилотные транспортные средства сделали несколько заметных открытий, таких как останки Титаника в 1985 году и признаки микробная жизнь на Марсе в 2013 году они станут доступны не только государству и венчурному капиталу. миссии, что дает возможность гражданским ученым, стартапам и ученым осваивать новые территории.

Не так давно дрон вновь обнаружил гибискус полевой цветок давно считавшийся вымершим на скалах долины Калалау на Гавайях. Роботы обнаружили обыкновенных угрей и леденец кошачьи акулы глубоко в Калифорнийском заливе, где концентрация кислорода составляет менее 1 процента от концентрации на суше.

Используя комбинацию фотографий с дронов, спутниковых данных и компьютерных алгоритмов, команда Оренго построила модель местности, а затем отфильтровала ее по «микротопографии».

«Благодаря этой методологии я смог идентифицировать полевые системы, террасы и структуры, которые не были видны без дронов и топографии высокого разрешения», — говорит он. «Я смог увидеть пейзаж, который был буквально невидим. Этот ландшафт имел очень важные подсказки о том, как вела себя цивилизация. Какая у них была экономика».

В статье, опубликованной в Американский журнал археологииОренго использовал результаты своей команды, чтобы предложить новую теорию о том, как возник минойский город. Хотя многие историки полагают, что цивилизация была основана на сельском хозяйстве, Оренго обнаружил ландшафт, который был спроектирован, разделен и организован для овцеводческой экономики.

«Это сильно отличалось от того, что люди предполагали до сих пор», — говорит он. «Дрон помог нам увидеть то, что иначе мы бы не увидели».

Исследование прошлого, настоящего и будущего

Дроны позволяют нам заглянуть не только в прошлое, но также в настоящее и возможное будущее. НАСА отправило дроны и роботов в вулканические туннели и марсианские кратеры.

«Роботы позволят нам исследовать места за 100, 200 или 500 лет до того, как мы когда-либо сможем сделать это вживую», — говорит Аарон Парнесс, ранее возглавлявший команду НАСА по робототехнике в экстремальных средах. «Они также позволят нам побывать в местах, где человеку невозможно выжить».

У НАСА есть планы по отправке марсоходов к планетам и лунам в дальних уголках Солнечной системы. Тем временем роботизированные исследования организации оказывают влияние на материнскую планету. Наука о Земле уже давно является частью ее основной директивы.

Создание новых роботов и дронов часто вдохновляется сотрудниками Лаборатории реактивного движения НАСА, которые задают учёным простой вопрос: «Какие данные вы хотели бы иметь?» чего ты не можешь получить?» Среди ответов была группа вулканологов НАСА, объясняющая, как они хотели бы заглянуть в трещины, которые проникают сквозь затвердевшую лаву в расплавленную поверхность. бассейны. Эти отверстия могут иметь ширину всего 25 сантиметров.

«Мы бы сказали: «Мы думаем, что сможем построить робота, который сможет спускаться в эти глубины». вулканические жерла а затем используйте сенсор Xbox Kinect, который будет отображать всю структуру на пути вниз», — объясняет Парнесс. Эти боты, протестированные на вулкане Килауэа на Гавайях, способны получать крупный план на то, как магма поднимается сквозь скалы на поверхность земли. Дроиды-разведчики также будут иметь межпланетное применение, поскольку на Марсе, Меркурии и Луне были обнаружены спящие и действующие вулканы.

Для некоторых вулканов и других вершин проблемой являются не только жара и лава, но и лед и углекислый газ. Команда НАСА по робототехнике в экстремальных условиях разработала Ледяной Червь карабкаться по глянцевым поверхностям. Ледобуры торчат из ног робота, а датчик давления сообщает его мозгу, как трудно сверлить, чтобы сохранять равновесие и не поцарапать поверхность. Ноги могут проникать в лед и извлекать образцы. Такая устойчивая машина могла бы также суетиться внутри ледника, чтобы проверить, насколько быстро он тает. И да, на других небесных телах, таких как Энцелад, шестой спутник Сатурна и всеми любимая карликовая планета в поясе Койпера, Плутон, есть много льда, который можно покорить.

«Роботы, которые сегодня есть на Марсе, невероятны, но они ездят по ровным склонам и не предназначены для работы в экстремальных условиях», — объясняет Парнесс.

Преодоление любой местности

Чтобы преодолевать опасные контуры, команда Extreme Environments Robotics разработала LEMUR (Limbed Excursion). Mechanical Utility Robot), который изначально задумывался как помощник по ремонту Международного космического корабля. Станция. Четвероногое создание превратилось в альпинистского разведывательного бота, который мог масштабировать зубчатые вертикали и идентифицировать микробные формы жизни. В рамках полевых испытаний LEMUR поднялся на склон Долины Смерти, используя лазерные импульсы для определения жизнеспособного пути.

Ноги LEMUR оснащены инновационными захватами, вдохновленными «самым ловким лазающим животным в мире» — гекконом. Как объясняет Парнесс, на ногах гекконов есть миллионы крошечных волосков, которые используют сила Ван дер Ваальса чтобы они могли, казалось бы, бросить вызов гравитации — лазить по деревьям, камням и, если вы забронировали подходящее жилье для отпуска, по стене гостиничного номера. Созданная НАСА версия ног геккона, сделанная из стали вместо волос, может прилипать к поверхностям независимо от температуры, вакуума, давления воздуха или радиации.

Тем не менее, Парнесс признает Мать-Природу первоначальным новатором: «Если бы гекконов не существовало, никому бы в голову не пришла эта идея». Инновационные механические ножки также практичны. Приложения. Одна компания лицензировала патент на функцию захвата и лицензирует его для использования на сборочных линиях и других видах промышленного производства.

Дроны и роботы быстро становятся все более привычными для исследователей во многих исследовательских областях. Оренго публикует подробные статьи о методах своей команды в надежде, что другие археологи поймут, как использовать эти инструменты. Например, в недавней работе объясняются способы использования фотографии с дронов для картирования и категоризации. черепки керамики (глиняные черепки), которые могут оказаться ключом к пониманию планировки древнего города.

В настоящее время Парнесс работает в Amazon (над проектом, который в настоящее время находится в стадии разработки), он ждет ответа от НАСА о финансировании миссии, которую он помог предложить, под названием Moon Diver. Для этого на небесное тело будут сброшены роботы, которые затем опустятся в туннели под поверхностью и передадут обратно изображения и данные.

«Мы отправились на Луну 50 лет назад, но только в 2010 году у нас было достаточно хороших данных, чтобы понять, что на поверхности Луны есть гигантские дыры», — говорит Парнесс.

Исследователь видит будущее, в котором дроны будут использоваться регулярно. «Когда вы говорите о Солнечной системе, я думаю, мы знаем о ней примерно первые три страницы книги. Нам еще многое предстоит узнать и открыть», — говорит он. «Как только вы узнаете, что эти вещи существуют, у человека появится желание отправиться исследовать».

Рекомендации редакции

• Последняя дикая идея освоения космоса? Роботы, сделанные из кусков льда
• Миру нужна система управления движением дронов, поэтому AirMap создает ее
• Новые машины Amazon в центре выполнения заказов упаковывают коробки в 5 раз быстрее, чем люди
• От дронов до умных таблеток: в 2018 году в медицине произошел значительный технологический прогресс
• Восстание машин: Вот сколько роботов и искусственного интеллекта прогресс в 2018 году