Palaikastro ligger på Kretas östkust och är känt för örtfyllda berg, sötvattenkällor och många historiska platser. Under bronsåldern, runt 2000 f.Kr., var det natursköna området ett handelscentrum. Även om vissa semesterfirare för närvarande kommer för att se stadens platanträd, havsutsikt och minoiska arkitektoniska ruiner, är staden med 1 100 fortfarande långt borta från typiska turistvägar.
Innehåll
- En ny metod
- Utforska dåtid, nutid och framtid
- Att korsa vilken terräng som helst
Dr Hector Orengo kom inte hit för att se de vanliga sevärdheterna. Han vandrade hit med ett team av arkeologer för att titta noga på marken - för att se saker som inte kan ses med blotta ögat.
"Jag kunde se ett landskap som bokstavligen var osynligt"
Det finns många hypoteser om hur den komplexa minoiska civilisationen startade. Bevisen för några av dessa teorier kan hittas på, i och under jorden. För att förstå livet för tusentals år sedan behövde Orengo göra en högupplöst topografisk karta över landskapet som skulle visa små avvikelser i fältytan.
Relaterad
- Denna smarta nya teknik kan hjälpa oss att kartlägga havsbotten - från himlen
- Bästa drönarföraren tar sig an robotdrönaren i den första sammandrabbningen mellan människa och maskin
- Kan rymdmöss hjälpa oss att utveckla anti-aging behandlingar här på jorden?
"Många av dessa förändringar är inte synliga eftersom de kanske bara är några centimeter höga", säger han.
Forskaren från Spaniens katalanska institut för klassisk arkeologi är bara en av många forskare som vänder sig till drönare och robotar för att titta in i den dolda världen. De flesta gymnasieelever tänker på utforskningstiden som tidsperioden mellan 15:e och 17:e århundraden när europeiska män med spetsiga skägg och byxor seglade runt planeten och beställde silke och kryddor. Ändå inleder drönare och robotar en ny era av undersökningar, vilket gör att mänskligheten kan ta sig längre ut i rymden, dyka djupare ner i havet, och till och med avslöja nya fakta på platser där forskare har letat många gånger tidigare.
En ny metod
Orengos team flög drönare över Palaikastros borsttäckta ängar och tog en serie bilder som skulle hjälpa till att bygga en digital 3D-rekonstruktion av dess antika landskap. Till och med för bara en handfull år sedan gjordes sådana topografiska kartor med ett team som långsamt gick över en webbplats, tog bilder och klottrade anteckningar.
"Det räddar mycket av tid”, entusiasmerar Orengo.
Medan obemannade fordon har gjort flera anmärkningsvärda upptäckter under decennierna, såsom resterna av Titanic 1985 och tecken på mikrobiellt liv på Mars 2013 blir de tillgängliga för mer än bara statliga och riskkapitalfinansierade uppdrag, vilket gör det möjligt för medborgarforskare, nystartade företag och akademiker att kartlägga nya territorier.
"Robotar kommer att tillåta oss att utforska platser 100 eller 200 eller 500 år innan vi någonsin skulle kunna göra det i köttet"
För inte så länge sedan återupptäckte en drönare en hibiskus vildblomma länge tänkt utdöd på klipporna i Hawaiis Kalalau-dal. Robotar har upptäckt cusk-ålar och lollipop catsharks djupt i Kaliforniens golf där syrekoncentrationen är mindre än 1 procent av vad som finns på land.
Med hjälp av en kombination av drönarfotografering, satellitdata och datoralgoritmer byggde Orengos team en modell av terrängen och filtrerade den sedan för "mikrotopografier."
"Med den här metoden kunde jag identifiera fältsystem, terrasser och strukturer som inte var synliga utan drönare och högupplöst topografi", säger han. "Jag kunde se ett landskap som bokstavligen var osynligt. Detta landskap hade mycket viktiga ledtrådar till hur civilisationen betedde sig. Den typ av ekonomi de hade."
I en tidning publicerad i American Journal of Archaeology, använde Orengo sitt teams resultat för att föreslå en ny teori om hur den minoiska staden uppstod. Medan många historiker tror att civilisationen var baserad på jordbruk, hittade Orengo ett landskap som var designat, uppdelat och arrangerat för en fårbaserad ekonomi.
"Det var ganska annorlunda än vad folk hade trott fram till då", säger han. "Drönaren hjälpte oss att se saker som vi inte kunde ha sett annars."
NASAs klätterrobot vågar klippor och ser efter livet
Utforska dåtid, nutid och framtid
Drönare gör det inte bara möjligt för oss att se in i det förflutna, utan också nuet och den möjliga framtiden. NASA har skickat in drönare och robotar i vulkaniska tunnlar och kratrar på mars.
"Robotar kommer att tillåta oss att utforska platser 100 eller 200 eller 500 år innan vi någonsin skulle kunna göra det i köttet", säger Aaron Parness, som tidigare ledde NASA: s Extreme Environments Robotics-team. "De kommer också att tillåta oss att gå till platser där det är omöjligt för en människa att överleva."
NASA har planer på att skicka rovers till planeter och månar längst bort i solsystemet. Under tiden har organisationens robotforskning inverkan på moderplaneten. Geovetenskap har länge varit en del av dess främsta direktiv.
"Robotarna vi har på Mars idag är otroliga, men de kör på platta sluttningar och är inte designade för att gå till extrema terränger."
Nya robotar och drönare är ofta inspirerade av medlemmar av NASA: s Jet Propulsion Laboratory som ställer en enkel fråga till forskare: "Vilken data önskar du att du hade som du inte kan få?” Svaren inkluderade ett team av NASA-vulkanologer som förklarade hur de skulle vilja se in i sprickor som maskar sig igenom härdad lava in i det smälta pooler. Dessa öppningar får bara vara 25 centimeter breda.
"Vi skulle säga," Vi tror att vi kan bygga en robot som kan gå ner i dessa vulkaniska ventiler och använd sedan en Xbox Kinect-sensor som kartlägger hela strukturen på vägen ner”, förklarar Parness. Testade vid Hawaiis vulkan Kilauea, dessa bots kan få en närbild på hur magma strömmar upp genom klipporna till jordens yta. Spaningsdroiderna kommer också att ha interplanetära tillämpningar eftersom vilande och aktiva vulkaner har upptäckts på Mars, Merkurius och månen.
För vissa vulkaner och andra toppar är utmaningarna inte bara värme och lava, utan is och koldioxid. NASA: s Extreme Environments Robotics-team utvecklade IceWorm att klättra upp på blanka ytor. Isskruvar sticker ut ur robotens fötter, och en trycksensor instruerar hjärnan om hur hårt den ska borra för att bibehålla balansen utan att ytan flisar. Benen kan borra in i is och hämta prover. En sådan spänstig maskin kan också springa inuti en glaciär för att se hur snabbt den smälter. Och ja, det finns också gott om is som kan skalas på andra himlakroppar som Enceladus, Saturnus sjätte måne och allas allas favoritdvärgplanet i Kuiperbältet, Pluto.
"Robotarna vi har på Mars idag är otroliga, men de kör på platta sluttningar och är inte designade för att gå till extrema terräng", förklarar Parness.
Att korsa vilken terräng som helst
För att korsa förrädiska konturer utvecklade Extreme Environments Robotics-teamet LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), som ursprungligen var tänkt som en reparationsassistent för International Space Station. Den fyrbenade skapelsen blommade ut till en klättrande spaningsbot som kunde skala taggiga vertikaler och identifiera mikrobiella livsformer. Som en del av ett fälttest gick LEMUR upp för en sluttning i Death Valley, med hjälp av laserpulser för att fastställa en livskraftig väg.
"Vi åkte till månen för 50 år sedan, men det var inte förrän 2010 som vi hade tillräckligt med data för att inse att det finns gigantiska hål på månens yta."
LEMUR: s fötter har innovativa gripdon, inspirerade av "världens smidigaste klätterdjur", gecko. Som Parness förklarar, har geckofötter miljontals små hårstrån som används van der Waals styrka för att göra det möjligt för dem att till synes trotsa gravitationen – klättra i träd, stenar och, om du har bokat rätt semesterboende, din hotellrumsvägg. NASA: s iteration av geckofötter, gjorda av stål istället för hår, kan fastna på ytor oavsett temperatur, vakuum, lufttryck eller strålning.
Ändå erkänner Parness Moder Natur som den ursprungliga innovatören: "Om geckon inte existerade, ingen skulle ha kommit på idén." De innovativa mekaniska fötterna har också praktiska applikationer. Ett företag har licensierat patentet för gripfunktionaliteten och licensierat det för användning på löpande band och andra typer av industriell produktion.
Drönare och robotar blir snabbt allt vanligare för forskare inom många utforskande områden. Orengo publicerar detaljerade artiklar om sina teams metoder i hopp om att andra arkeologer ska förstå hur man använder verktygen. Ett nyligen utfört arbete förklarade till exempel sätt att använda drönarfotografering för att kartlägga och kategorisera keramikskärvor (keruskärvor), vilket kan vara nyckeln till att förstå layouten av en gammal stad.
Medan Parness arbetar för närvarande på Amazon (på ett projekt som för närvarande är under hölje), väntar han på att höra tillbaka från NASA om finansiering för ett uppdrag som han hjälpte till att föreslå namnet Moon Diver. För det kommer robotar att släppas på himlakroppen som sedan sänker sig ner i tunnlar under ytan för att skicka tillbaka bilder och data.
"Vi åkte till månen för 50 år sedan, men det var inte förrän 2010 som vi hade tillräckligt med data för att inse att det finns gigantiska hål på månens yta", säger Parness.
Forskaren ser för sig en framtid där drönare sätts in regelbundet. "När du pratar om solsystemet tror jag att vi känner till de första tre sidorna i boken om det. Det finns så mycket mer att lära och upptäcka, säger han. "Så fort du lär dig att dessa saker existerar, är den mänskliga impulsen att gå och utforska."
Redaktörens rekommendationer
- Den senaste vilda idén för rymdutforskning? Robotar gjorda av isbitar
- Världen behöver ett trafikkontrollsystem med drönare, så AirMap bygger ett
- Amazons nya uppfyllnadscenter-maskiner packar lådor upp till 5 gånger snabbare än människor
- Från drönare till smarta piller, 2018 såg betydande tekniska framsteg inom medicin
- Rise of the Machines: Här är hur mycket robotar och A.I. framsteg under 2018
