Doba človeškega raziskovanja je za nami. Stroji bodo to vzeli od tu

click fraud protection
Profesor Hector Orengo v Palaikastru. Fotografija avtorja H. Orengo.

Palaikastro, ki leži na vzhodni obali Krete, je znan po gorah, polnih zelišč, izvirih sladke vode in številnih zgodovinskih krajih. V bronasti dobi, okoli 2000 pr. n. št., je bilo to slikovito središče trgovine. Čeprav si nekateri popotniki trenutno prihajajo ogledat mestne platane, poglede na morje in minojske arhitekturne ruševine, mesto s 1100 prebivalci ostaja daleč stran od tipičnih turističnih poti.

Vsebina

  • Nova metodologija
  • Raziskovanje preteklosti, sedanjosti in prihodnosti
  • Prehod po katerem koli terenu

Dr. Hector Orengo ni prišel sem, da bi si ogledal običajne znamenitosti. Sem je pripotoval z ekipo arheologov, da bi natančno pogledal tla - da bi videl stvari, ki jih ni mogoče videti s prostim očesom.

"Lahko sem videl pokrajino, ki je bila dobesedno nevidna"

Obstaja veliko hipotez o tem, kako se je kompleksna minojska civilizacija začela. Dokaze za nekatere od teh teorij je mogoče najti na, v in pod zemljo. Da bi razumel življenje pred več tisoč leti, je moral Orengo izdelati topografski zemljevid pokrajine z visoko ločljivostjo, ki bi pokazal majhna odstopanja na površini polja.

Povezano

  • Ta pametna nova tehnika bi nam lahko pomagala preslikati oceansko dno – z neba
  • Najboljši dirkač z droni se pomeri z robotskim dronom v prvem spopadu med človekom in strojem
  • Ali bi nam vesoljske miši lahko pomagale razviti zdravljenje proti staranju tukaj na Zemlji?

"Veliko teh sprememb ni vidnih, ker so lahko visoke le nekaj centimetrov," pravi.

Profesor Hector Orengo z dronom leti nad Palaikastro. Fotografija avtorja H. Orengo.

Učenjak s španskega katalonskega inštituta za klasično arheologijo je le eden od mnogih raziskovalcev, ki se zatekajo k dronom in robotom, da bi pokukali v skriti svet. Večina srednješolcev meni, da je doba raziskovanja časovno obdobje med 15. in 17. stoletja, ko so evropski moški s koničastimi bradami in hlačami pluli okoli planeta ter naročali svilo in začimbe. Vendar pa brezpilotna letala in roboti predstavljajo novo dobo raziskovanja, ki človeštvu omogoča, da gre dlje v vesolje, potopite se globlje navzdol v ocean in celo odkrivanje novih dejstev na mestih, kamor so raziskovalci že večkrat iskali.

Nova metodologija

Orengova ekipa je z brezpilotnimi letali letela nad Palaikastrovimi travniki, poraslimi z grmičevjem, in posnela niz slik, ki bi pomagale zgraditi digitalno, 3D rekonstrukcijo starodavne pokrajine. Celo pred nekaj leti so bili takšni topografski zemljevidi izdelani z ekipo, ki se je počasi sprehajala po mestu, slikala in čečkala zapiske.

»Rešuje veliko časa,« je navdušen Orengo.

Medtem ko so vozila brez posadke v desetletjih prišla do številnih pomembnih odkritij, kot so ostanki Titanika leta 1985 in znaki življenje mikrobov na Marsu leta 2013 postajajo dostopni več kot le vladam in financiranim s tveganim kapitalom misije, kar omogoča državljanskim znanstvenikom, startupom in akademikom, da začrtajo nova ozemlja.

"Roboti nam bodo omogočili, da raziskujemo kraje 100, 200 ali 500 let, preden bomo to sploh lahko storili v živo"

Nedolgo nazaj je dron ponovno odkril a divji cvet hibiskusa dolgo mislili, da so izumrle na pečinah havajske doline Kalalau. Roboti so odkrili jegulje in lizike mačji morski psi globoko v Kalifornijskem zalivu, kjer je koncentracija kisika manj kot 1 odstotek tistega na kopnem.

Z uporabo kombinacije fotografije z dronom, satelitskih podatkov in računalniških algoritmov je Orengov tim zgradil model terena in ga nato filtriral za "mikrotopografije".

Aaron Parness med njegovimi dnevi v Nasinem Laboratoriju za reaktivni pogon. Fotografija z dovoljenjem Nase.

»S to metodologijo sem lahko identificiral terenske sisteme, terase in strukture, ki niso bile vidne brez dronov in topografije visoke ločljivosti,« pravi. »Lahko sem videl pokrajino, ki je bila dobesedno nevidna. Ta pokrajina je imela zelo pomembne namige o tem, kako se je civilizacija obnašala. Takšno gospodarstvo so imeli.«

V članku, objavljenem v American Journal of Archaeology, je Orengo uporabil ugotovitve svoje ekipe, da bi predlagal novo teorijo o tem, kako se je pojavilo minojsko mesto. Medtem ko mnogi zgodovinarji verjamejo, da je civilizacija temeljila na kmetijstvu, je Orengo našel pokrajino, ki je bila oblikovana, razdeljena in urejena za gospodarstvo, ki temelji na ovcah.

"Bilo je precej drugačno od tega, kar so ljudje domnevali do takrat," pravi. "Dron nam je pomagal videti stvari, ki jih drugače ne bi mogli."

Nasin plezalni robot pleza po pečinah in išče življenje

Raziskovanje preteklosti, sedanjosti in prihodnosti

Droni nam ne omogočajo le pogleda v preteklost, temveč tudi sedanjost in morebitno prihodnost. NASA je poslala drone in robote v vulkanske tunele in Marsove kraterje.

"Roboti nam bodo omogočili, da raziskujemo kraje 100, 200 ali 500 let, preden nam bo to sploh uspelo," pravi Aaron Parness, ki je pred tem vodil Nasino ekipo za robotiko v ekstremnih okoljih. "Prav tako nam bodo omogočili, da gremo na kraje, kjer je človeku nemogoče preživeti."

NASA ima načrte za pošiljanje roverjev na planete in lune v oddaljenih delih sončnega sistema. Medtem pa robotske raziskave organizacije vplivajo na matični planet. Znanost o Zemlji je že dolgo del njene glavne usmeritve.

"Roboti, ki jih imamo danes na Marsu, so neverjetni, vendar vozijo po ravnih pobočjih in niso zasnovani za vožnjo po ekstremnih terenih."

Navdih za nove robote in brezpilotna letala so člani Nasinega Laboratorija za reaktivni pogon, ki znanstvenikom postavljajo preprosto vprašanje: »Katere podatke bi radi imeli ki ga ne moreš dobiti?" Odzivi so vključevali skupino Nasinih vulkanologov, ki so razlagali, kako bi radi videli v razpoke, ki črvijo skozi strjeno lavo v staljeno bazeni. Te odprtine so lahko široke le 25 centimetrov.

"Rekli bi:" Mislimo, da lahko zgradimo robota, ki se lahko spusti vanje vulkanski vrelci in nato uporabite senzor Xbox Kinect, ki bo preslikal celotno strukturo na poti navzdol,« pojasnjuje Parness. Preizkušeni na havajskem vulkanu Kilauea, ti roboti lahko dobijo pogled od blizu kako magma teče skozi skale na zemeljsko površje. Izvidniški droidi bodo imeli tudi medplanetarne aplikacije, saj so na Marsu, Merkurju in Luni opazili mirujoče in aktivne vulkane.

Aaron Parness preizkuša svoje "prijemale za gekone" v breztežnosti. Fotografija z dovoljenjem Nase.

Za nekatere vulkane in druge vrhove izziva nista le vročina in lava, temveč led in ogljikov dioksid. Nasina skupina robotov za ekstremna okolja je razvila IceWorm za plezanje po sijajnih površinah. Ledeni vijaki štrlijo iz robotovih nog, senzor tlaka pa daje njegovim možganom navodila, kako močno naj vrtajo, da ohranijo ravnotežje, ne da bi poškodovali površino. Noge lahko vrtijo v led in pridobijo vzorce. Takšen prožen stroj bi lahko švigal tudi v notranjosti ledenika, da bi opazoval, kako hitro se tali. In ja, veliko ledu je tudi na drugih nebesnih telesih, kot je Enceladus, šesta Saturnova luna, in vsem priljubljeni pritlikavi planet v Kuiperjevem pasu, Pluton.

"Roboti, ki jih imamo danes na Marsu, so neverjetni, vendar vozijo po ravnih pobočjih in niso zasnovani za vožnjo po ekstremnih terenih," pojasnjuje Parness.

Prehod po katerem koli terenu

Za prečkanje zahrbtnih kontur je ekipa Extreme Environments Robotics razvila LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), ki je bil prvotno zamišljen kot pomočnik pri popravilu za International Space Postaja. Štirinožna kreacija se je razcvetela v plezalni izvidniški bot, ki je lahko lestvica nazobčane navpičnice in prepoznati življenjske oblike mikrobov. Kot del terenskega testa se je LEMUR povzpel na pobočje v Dolini smrti z uporabo laserskih impulzov, da bi določil izvedljivo pot.

"Na Luno smo šli pred 50 leti, vendar smo šele leta 2010 imeli dovolj dobre podatke, da smo ugotovili, da so na površini Lune velikanske luknje."

Noge LEMURja imajo inovativna prijemala, ki jih je navdihnila "najbolj okretna plezalna žival na svetu", gekon. Kot pojasnjuje Parness, imajo gekonove noge na milijone drobnih dlak, ki se uporabljajo van der Waalsova sila da jim omogočite navidezno kljubovanje gravitaciji – plezanje po drevesih, skalah in, če ste rezervirali pravo počitniško namestitev, po steni hotelske sobe. Nasina različica gekonjevih stopal, narejenih iz jekla namesto las, se lahko prilepi na površine ne glede na temperaturo, vakuum, zračni tlak ali sevanje.

Kljub temu Parness priznava mater naravo kot prvotnega inovatorja: »Če gekon ne bi obstajal, nihče ne bi prišel na idejo." Inovativne mehanske noge so tudi praktične aplikacije. Eno podjetje je licenciralo patent za funkcijo prijemanja in ga licencira za uporabo na tekočih trakovih in drugih vrstah industrijske proizvodnje.

Droni in roboti hitro postajajo vse bolj običajni za raziskovalce na številnih raziskovalnih področjih. Orengo objavlja podrobne članke o metodologijah svojih ekip v upanju, da bodo drugi arheologi ugotovili, kako uporabljati orodja. Nedavno delo je na primer pojasnilo načine uporabe fotografije z droni za zemljevid in kategorizacijo lončenine (lončnice), ki so lahko ključne za razumevanje tlorisne ureditve starodavnega mesta.

Medtem ko Parness te dni dela pri Amazonu (na projektu, ki je trenutno v tajnosti), čaka na odgovor Nase o financiranju misije, ki jo je pomagal predlagati, imenovane Moon Diver. Za to bodo na nebesno telo spustili robote, ki se bodo nato spustili v tunele pod površjem, da bi posredovali slike in podatke.

"Na Luno smo šli pred 50 leti, vendar smo šele leta 2010 imeli dovolj dobre podatke, da smo ugotovili, da so na površini Lune velikanske luknje," pravi Parness.

Raziskovalec si predstavlja prihodnost, v kateri bodo brezpilotna letala redno uporabljena. »Ko govorite o sončnem sistemu, mislim, da o tem vemo približno prve tri strani knjige. Veliko več se je treba naučiti in odkriti,« pravi. "Takoj ko izveš, da te stvari obstajajo, je človeški impulz, da greš raziskovat."

Priporočila urednikov

  • Najnovejša divja ideja za raziskovanje vesolja? Roboti narejeni iz kosov ledu
  • Svet potrebuje sistem za nadzor prometa z droni, zato ga AirMap gradi
  • Amazonovi novi stroji za izpolnitvene centre pakirajo škatle do 5x hitreje kot ljudje
  • Od brezpilotnih letal do pametnih tabletk je leta 2018 prišlo do pomembnega tehnološkega napredka v medicini
  • Rise of the Machines: Evo, koliko robotov in A.I. napredovala v letu 2018