Епоха людських досліджень позаду. Машини заберуть це звідси

Розташований на східному узбережжі Криту, Палаікастро відомий своїми зеленими горами, джерелами прісної води та численними історичними місцями. У бронзову добу, приблизно за 2000 рік до нашої ери, це мальовниче місце було центром торгівлі. Хоча деякі відпочиваючі зараз приїжджають, щоб побачити платани міста, краєвиди моря та руїни мінойської архітектури, місто з 1100 жителями залишається далеко від типових туристичних маршрутів.

Доктор Гектор Оренго прийшов сюди не для того, щоб побачити звичайні пам’ятки. Він прийшов сюди з командою археологів, щоб уважно подивитися на землю — побачити речі, які неможливо побачити неозброєним оком.

Існує багато гіпотез про те, як виникла складна мінойська цивілізація. Докази деяких із цих теорій можна знайти на, у та під ґрунтом. Щоб зрозуміти життя тисячі років тому, Оренго потрібно було зробити топографічну карту ландшафту з високою роздільною здатністю, яка б відображала невеликі відхилення на поверхні поля.

«Багато з цих змін не видно, тому що вони можуть бути лише на кілька сантиметрів у висоту», — каже він.

Вчений з іспанського Каталонського інституту класичної археології є лише одним із багатьох дослідників, які звертаються до дронів і роботів, щоб зазирнути в прихований світ. Більшість старшокласників вважають епоху досліджень періодом між 15 і 17 століттям. століть, коли європейські чоловіки з гострими бородами й панталонами плавали навколо планети, замовляючи шовк і спеції. Проте безпілотники та роботи відкривають нову еру досліджень, дозволяючи людству відправлятися далі в космос, пірнути глибше вниз в океан, і навіть відкрити нові факти в місцях, куди дослідники шукали багато разів раніше.

Нова методологія

Команда Оренго літала безпілотниками над порослими кущами луками Палаікастро, роблячи серію знімків, які допоможуть створити цифрову 3D-реконструкцію стародавнього ландшафту. Навіть кілька років тому такі топографічні карти створювали командою, яка повільно ходила по сайту, робила фотографії та строчила нотатки.

«Це рятує багато часу», – захоплюється Оренго.

Хоча за десятиліття безпілотні транспортні засоби зробили кілька помітних відкриттів, наприклад останки Титаніка в 1985 році та ознаки життя мікробів на Марсі в 2013 році, вони стають доступними не тільки для уряду та венчурного капіталу місій, що дає змогу громадським науковцям, стартапам і науковцям визначати нові території.

Нещодавно дрон знову виявив a гібіскус польовий довгий час вважався вимерлим на скелях долини Калалау на Гаваях. Роботи виявили вугрів і льодяники котячі акули глибоко в Каліфорнійській затоці, де концентрація кисню становить менше 1 відсотка від концентрації на суші.

Використовуючи комбінацію фотографій з дронів, супутникових даних і комп’ютерних алгоритмів, команда Оренго побудувала модель місцевості, а потім відфільтрувала її на «мікротопографію».

«За допомогою цієї методології я зміг ідентифікувати польові системи, тераси та структури, які не було видно без дронів і топографії з високою роздільною здатністю», — говорить він. «Мені вдалося побачити пейзаж, який був буквально невидимий. Цей ландшафт мав дуже важливі підказки щодо поведінки цивілізації. Така економіка у них була».

У статті, опублікованій в Американський журнал археології, Оренго використав висновки своєї команди, щоб запропонувати нову теорію про те, як виникло мінойське місто. Хоча багато істориків вважають, що цивілізація базувалася на сільському господарстві, Оренго знайшов ландшафт, який був спроектований, розділений і організований для економіки, заснованої на вівчарстві.

«Це дуже відрізнялося від того, що люди припускали до того часу», — каже він. «Безпілотник допоміг нам побачити речі, які ми не змогли б побачити інакше».

Дослідження минулого, теперішнього та майбутнього

Безпілотники дозволяють зазирнути не лише в минуле, а й у сьогодення та можливе майбутнє. NASA відправило дрони та роботів у вулканічні тунелі та марсіанські кратери.

«Роботи дозволять нам досліджувати місця за 100, 200 або 500 років до того, як ми коли-небудь зможемо зробити це в живих», — каже Аарон Парнесс, який раніше очолював команду NASA з роботизації екстремальних середовищ. «Вони також дозволять нам побувати в місцях, де неможливо вижити людині».

У NASA є плани надсилання марсоходів до планет і супутників у далеких куточках Сонячної системи. Тим часом роботизоване дослідження організації впливає на материнську планету. Наука про Землю вже давно є частиною її основної директиви.

На нових роботів і дронів часто надихають співробітники Лабораторії реактивного руху НАСА, які ставлять вченим просте запитання: «Які дані ви хотіли б мати. що ви не можете отримати?» Серед відповідей команда вулканологів NASA пояснила, як вони хотіли б заглянути в тріщини, які проникають крізь затверділу лаву в розплавлену басейни. Ці отвори можуть бути лише 25 сантиметрів завширшки.

«Ми б сказали: «Ми думаємо, що можемо створити робота, який зможе спускатися в них». вулканічні жерла а потім використайте датчик Xbox Kinect, який відобразить всю структуру на шляху вниз», — пояснює Парнесс. Випробувані на вулкані Кілауеа на Гаваях, ці боти можуть отримати крупним планом дивитися як магма тече крізь скелі на поверхню землі. Дроїди-розвідники також матимуть міжпланетне застосування, оскільки на Марсі, Меркурії та Місяці були помічені сплячі та діючі вулкани.

Деякі вулкани та інші вершини викликають не лише спеку та лаву, але й лід та вуглекислий газ. Команда робототехніки NASA Extreme Environments Robotics розробила IceWorm залазити на глянцеві поверхні. З-під ніг робота стирчать льодобури, а датчик тиску повідомляє його мозку, наскільки сильно свердлити, щоб зберегти рівновагу, не розколюючи поверхню. Ноги можуть пробиватися в лід і брати зразки. Така пружна машина також може снувати всередині льодовика, щоб спостерігати, як швидко він тане. І так, є також багато льоду, який можна оцінити на інших небесних тілах, таких як Енцелад, шостий супутник Сатурна, і всіма улюблена карликова планета в поясі Койпера, Плутон.

«Роботи, які ми сьогодні маємо на Марсі, неймовірні, але вони їздять по рівнинних схилах і не призначені для екстремальної місцевості», — пояснює Парнесс.

Подолання будь-якої місцевості

Щоб подолати підступні контури, команда Extreme Environments Robotics розробила LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot), який спочатку задумувався як помічник з ремонту для Міжнародного космосу Станція. Чотирилаке створіння розквітло в скелелазного розвідувального бота, який міг шкала зубчастих вертикалей і ідентифікувати форми життя мікробів. У рамках польових випробувань LEMUR піднявся на схил у Долині Смерті, використовуючи лазерні імпульси для визначення життєздатного шляху.

Лапи LEMUR мають інноваційні захвати, натхненні «найспритнішою лазаючою твариною у світі», геконом. Як пояснює Парнесс, ноги геконів мають мільйони крихітних волосків, які використовують сила Ван-дер-Ваальса щоб дати їм змогу, здавалося б, кинути виклик гравітації — лазити по деревах, скелях і, якщо ви забронювали правильне житло для відпустки, по стіні свого готельного номера. Ітерація ноги гекона від NASA, виготовлена ​​зі сталі замість волосся, може прилипати до поверхні незалежно від температури, вакууму, тиску повітря чи радіації.

Тим не менш, Парнесс визнає матінку-природу оригінальним інноватором: «Якби гекон не існував, ніхто б не придумав цієї ідеї». Інноваційні механічні ніжки також практичні програми. Одна компанія ліцензувала патент на функцію захоплення та ліцензує його для використання на складальних лініях та інших типах промислового виробництва.

Безпілотники та роботи швидко стають звичайним явищем для дослідників у багатьох галузях досліджень. Оренго публікує детальні статті про методології своєї команди в надії, що інші археологи зрозуміють, як використовувати інструменти. Нещодавня робота, наприклад, пояснила способи використання фотографії з дронів для картографування та класифікації черепки кераміки (черепки), які можуть бути ключовими для розуміння плану давнього міста.

Поки Парнесс працює в Amazon (над проектом, який наразі закритий), він чекає на відповідь від NASA щодо фінансування місії під назвою Moon Diver, яку він допоміг запропонувати. Для цього роботи будуть скинуті на небесне тіло, які потім опустяться в тунелі під поверхнею, щоб передавати зображення та дані.

«Ми побували на Місяці 50 років тому, але лише в 2010 році ми отримали достатньо точні дані, щоб зрозуміти, що на поверхні Місяця є гігантські діри», — каже Парнесс.

Дослідник уявляє майбутнє, в якому дрони будуть використовуватися регулярно. «Коли ви говорите про Сонячну систему, я думаю, що ми знаємо про неї приблизно на перших трьох сторінках книги. Є ще стільки всього, про що можна дізнатися та відкрити», — каже він. «Як тільки ви дізнаєтесь, що ці речі існують, у людини з’являється бажання піти досліджувати».

Рекомендації редакції

• Остання дика ідея дослідження космосу? Роботи, зроблені з шматочків льоду
• Світу потрібна система контролю руху безпілотників, тому AirMap її створює
• Нові машини центру виконання Amazon пакують коробки в 5 разів швидше, ніж люди
• Від дронів до розумних пігулок у 2018 році відбувся значний технологічний прогрес у медицині
• Rise of the Machines: Ось скільки роботів і штучного інтелекту прогресував у 2018 році