Самый простой способ попасть на Марс

10 665 просмотров
Об авторе

Марс

Голубые закаты, гигантские каньоны и марсианские вулканы — очень скоро туристы смогут исследовать Красную планету, не покидая своей любимой комнаты. Представьте, что на Марсе сейчас полдень. Алое небо ясное, а температура порядка нуля градусов — идеальные условия, чтобы провести там сутки. Один за другим экскурсанты покидают автобус и погружают ноги в пыль. Пустынный скалистый пейзаж простирается насколько видят глаза. Наверху можно различить слабые очертания самой большой из лун планеты, Фобоса. Все делают селфи.

Никаких скафандров, гидов или людей в поле зрения нет. Это партия роботов-аватаров — и сегодня они собираются взойти на гору Олимп, самый большой вулкан в Солнечной системе.

Марс

Где-то за 54,6 миллиона километров от Земли настоящие туристы наслаждаются межпланетным путешествием прямо у себя дома. На них надеты костюмы, позволяющие мгновенно передавать движения тела к аватару в режиме реального времени. Туристы видят, слышат и чувствуют все, что и их аватары, от контуров камней под ногами до веса камер в собственных руках.

Если вам кажется это странным, подумайте еще раз. Веками мы мечтали прогуляться по Красной планете. Но учитывая 20 месяцев полета, среднюю температуру в -55 градусов и ценник в 10 миллиардов долларов за билет, в настоящее время едва ли это самая горячая путевка среди туроператоров.

И это если отбросить риск самого запуска — шансы на взрыв примерно 1 к 100 — или вероятность столкновения на скорости 19 200 км/ч. И даже если вам удастся обойти эти препятствия, вы будете вознаграждены щедрой порцией космического излучения, эквивалентной 10 000 КТ-сканированиям и гравитацией, которая постепенно превратит ваши кости в списки (62% земной). Наконец, есть еще одно: первое путешествие на Марс состоится не раньше 2024 года.

Теперь вернемся к роботам-аватарам, бесстрашным исследователям, которые смело пойдут туда, куда не смогут люди. Совместив сложные датчики с новейшими технологиями виртуальной реальности, мы сможем нарисовать трехмерную картину мира вокруг роботов и погрузиться в этот самый мир. Картинка будет такой же яркой, как если бы вы любовались Марсом через стекло скафандра. Такая технология уже существует.

Во-первых, на Марсе уже есть роботы-аватары. «Мы уже это сделали», говорит Джон Каллас из Лаборатории реактивного движения NASA. Марсоход «Оппортьюнити» — братишка «Спирита», который оборвал связь в 2012 году, — обеспечивает трехмерную перспективу марсианской поверхности с самого момента высадки в 2006 году.

Хургада

Инновации, которые позволили осуществиться этому виртуальному присутствию, до ужаса просты. У марсохода есть «стереоскопическое зрение» — этим хитроумным термином обозначают зрение с помощью двух глаз, направленных в одном направлении, как у человека. Сопоставляя крошечные различия между двумя полями зрения, марсоход может рассчитывать глубину, размер объекта и расстояние до него.

«Вы можете стоять в пустой комнате, и вам будет казаться, что вы смотрите на Марс и ходите по нему», говорит Каллас.

Еще в 2012 году группа ученых Стэнфордского университета вооружилась этим подходом, чтобы сделать несколько гигантских скачков в условиях низкой гравитации. Под руководством Усамы Хатиба группа искала способ исследовать другую недружелюбную среду: подводную. В Красном море великое разнообразие коралловых рифов; больше тысячи видов рыб живут вместе с редкими дюгонями, морскими черепахами и акулами.

Но оно под угрозой. В 1989 году в египетском городе Хургада, который находится всего в 40 километрах от рифа, было всего 565 номеров в отелях; в 2006 году их стало больше 48 000. Число туристов выросло больше чем в 84 раза меньше чем за два года. Необходимо изучить жизнь в Красном море — и попытаться ее защитить — пока не станет слишком поздно.

И в этом состоит вторая проблема. Дайвинг отнимает много времени, опасен и обычно ограничивается малыми глубинами; роботизированные подводные аппараты, как известно, неуклюжи. Ученым нужны были способности людей-водолазов без слабых сторон простых смертных.

Вместе с коллегами из Стэнфордского университета, Хатиб разработал Ocean One, робота-гуманоида, непохожего на других. Этот шедевр инженерного искусства, помесь C-3PO и манекена для краш-теста, получил тактильные способности, которым мог бы позавидовать и человек.

Каждая его рука оснащена датчиками силы, которые ретранслируют информацию обратно к контроллеру в режиме реального времени, позволяя ему чувствовать то, что чувствует аватар, и контролировать его движения. В результате получился робот со сверхчеловеческой стойкостью и человеческой силой ума. Ученые смогли погрузиться под воду и даже галстуков не намочить.

Роботы

На данный момент Ocean One управляется с помощью джойстиков. Но другие разработали роботов, которые больше похожи на технологически продвинутых марионеток, когда робот зеркально повторяет действия контроллера. Когда человек перемещает руку влево, аватар вторит ему в унисон. Все, что нужно, это надеть набитый датчиками костюм.

В начале этого года Хатиб использовал своего робота, чтобы достать хрупкую стеклянную вазу из затонувшего La Lune. Флагман Людовика XIV затонул у берегов Тулона в 1664 году.

Чтобы понять, чем интересна эта технология, сначала нужно понять ограничения обычного автономного робота.

Хотя они могут обрабатывать базы данных, на осмысление которых обычному человеку ушли бы тысячи лет, за миллисекунды, они неспособны выполнять наши простые рутинные задачи — вроде передвижения по комнате, не тыкаясь в каждую стену. В этом плане роботы совсем дурачки.

Если вы когда-нибудь видели, как робот передвигается в незнакомой среде, вы должны были заметить, что они тратят поразительно много времени на неподвижное стояние. В это время они занимаются «планированием движений» — пытаются рассчитать наиболее эффективный путь между двумя объектами, например, камнями. У этих задач есть очень неприятные математические свойства, говорит Йонас Бухли, специалист в области гибкой робототехники из Швейцарского федерального технологического института.

Марс

Далее идет проблема захвата. Удивительно трудно разработать робота, который сможет прилагать нужное количество силы и не перестараться, поскольку для понимания того, как силы действуют на разные материалы и объекты, нужен опыт.

Если поручить автономному роботы достать вазу из древнего затонувшего судна, он, скорее всего, раздавит ее в щепки (или разобьет) и доставит вам мусор. «Человек, удаленно управляющий манипулятором, сможет выполнить больше задач, чем может в настоящее время чисто автономный робот», говорит Пратт.

Даже роботам с искусственным интеллектом все еще требуется поводырь в лице человека. Взять, к примеру, самоуправляемые автомобили. По состоянию на август этого года автомобили Google проехали больше 600 000 км. Пятнадцать раз объехали планету. Очевидно, если машина может ехать самостоятельно, мы могли бы использовать подобную технологию для навигации на Марсе?

Но на деле автомобили не прокладывают новые пути — они уже проехали по одним и тем же дорогам несколько раз, только под управлением людей. В ситуациях, в которых они еще не бывали, роботам не хватает жизненного опыта, чтобы принять хорошее решение и избежать столкновения. Если отправить астронавта на другую планету, вместе с ним полетит 40 лет жизненного опыта. Он собрал кучу информацию о том, как работает этот мир.

Взять, к примеру, трещины на поверхности Марса. Люди сразу же их увидят и перепрыгнут, а вот роботам придется сложнее. Если освещение будет неподходящим — темнее или светлее, чем то, к которому был приучен робот, — об этом можно забыть.

Марс

Аватары позволяют решить некоторые из этих проблем, поскольку люди прекрасно решают сложные задачи и могут обучаться. Команда Хатиба в настоящее время экспериментирует с возможностью запуска управляемых силой мысли аватаров. В 2012 году человек смог управлять роботом, просто передавая мысленные сигналы через фМРТ.

Хатиб надеется, что однажды его роботы будут ходить по другим планетам; NASA уже разрабатывает собственных гуманоидных аватаров, надеясь применить их к исследованию Марса. В идеале они должны быть достаточно хороши, чтобы люди могли не отправляться на Красную планету самостоятельно и выполнять все работы силами роботов, говорит Джерри Пратт, эксперт в области робототехники.

Впереди долгий путь. Законы физики существенно усложняют межпланетный виртуальный туризм. На данный момент NASA взаимодействует со своим марсоходом на Марсе с помощью радиоволн, которые движутся на скорости 300 000 км/с. Это достаточно быстро, но Марс очень и очень далек. Задержка в передаче сигнала составляет 15 минут.

Это огромная проблема. «Оппортьюнити» проехал по поверхности Марса 43 километра. Но на это ушло 12 лет. Поскольку он ожидал инструкций с Земли перед каждым движением, в день удавалось проехать не больше 100 метров.

Впрочем, Пратт настроен оптимистично. Он думает, что мы можем построить колонию марсоходов и роботов на Красной планете, а люди будут управлять ими на поверхности Марса, на орбите или на одном из спутников планеты.

Кто знает, возможно, в один прекрасный день первые колонисты Марса отправят аватаров на Землю для осмотра местных достопримечательностей.

Самый простой способ попасть на Марс

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

13 комментариев

  1. Denus Warrus

    Небеса то почему алые)? Атмосфера по плотности ниже , чем земная, значит рассеивается светлоголубая часть спектра. Управление аватаром с орбиты? Подразумевается, что нахождение на орбите в условиях отсутствия гравитации и жесткого космического излучения более безопасно, чем нахождение под какой никакой, но защитой атмосферы и возможностью прожить долгое время не превратив кости в хворост? а вот развитие полноценного ИИ, это действительно то, что позволит изучать миры с агрессивное для человека средой.

  2. Neron

    Аватары это здорово.
    Использовать аватаров на Марсе, лучше всего марсианским колонистам.

  3. SithV

    ну да экскурсия с задержкой в 15 минут на каждое действие еще то удовольствие!))
    (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. ice7

    Пинг от 3 до 22 минут это не "мгновенная передача движений тела к аватару в режиме реального времени"

  5. Aleks1813

    РОБОТ - АВАТАР - разработка 90-тых годов прошлого века (патент на изобретение № 2134193 ru).

    Подробно с перспективами применения антропоморфных роботов-аватаров можно ознакомиться на Web сайте:

    http://streltsovaleks.narod.ru - "The underwater anthropomorphous robot - avatar, or why the underwater robot must have legs"

    По поводу применения антропоморфных роботов-аватаров на большие расстояния речи в моем изобретение не шла, т.к. имеется большая задержка по времени.

  6. storm X

    зато самый дешевый способ туда попасть - VR-шлем

  7. Salooo

    "Телематика – искусство руководить дистантником. Раздеваешься догола и напяливаешь на себя эластичную одежду, похожую на одежду аквалангистов, только из более тонкого материала и блестящую, как живое серебро, потому что она соткана из проводочков потоньше паутины. Это электроды. Прилегая к телу, они сквозь кожу улавливают изменения потенциалов в мышцах и передают их дистантнику, который абсолютно точно повторяет любое твое движение. Впрочем, ничего странного. Гораздо удивительнее то, что ты не только видишь глазами дистантника, но и чувствуешь то, что чувствовал бы на его месте. Беря рукой дистантника камень, ты ощущаешь его форму и вес так, словно взял его собственной рукой. Чувствуешь каждый шаг, а если дистантник ударится обо что-то слишком сильно, то и боль. Я считал это ошибкой, но мой шеф, доктор Мигель Лопец, уверил, что все правильно. Иначе дистантнику постоянно угрожала бы опасность повреждения. Если боль слишком сильна, можно отключить нужный канал, однако лучше просто уменьшить ее с помощью модулятора напряженности боли, чтобы постоянно знать, как чувствует себя дистантник. Дистандер, перенесенный в искусственную кожу, перестает воспринимать то место, в котором он находится в действительности, как бы полностью переселяется в дистантника. Я тренировался на различных моделях. В принципе дистантник вовсе не обязательно должен быть человекоподобным, размером он может быть и меньше гномика и крупнее Голиафа, однако это приводит к различным осложнениям. Если вместо ног у него, допустим, гусеницы, то исчезает ощущение непосредственного контакта с грунтом, подобно тому как это происходит при вождении автомобиля или танка. Если дистантник – гигант, вдесятеро крупнее человека, необходимо передвигать его очень медленно, потому что конечности такого Голиафа весят по нескольку тонн и у них соответствующая инерционность, точно такая же на Луне, как и на Земле. Я испытал это с двухсоттонным дистантником, и ощущение было такое, словно я ходил под водой, только сопротивление создавала не вода, а инерционность массивных ног и корпуса. Впрочем, дистантник-гигант был бы только помехой, образуя собой цель размером с башню. Зато мне предстояло командовать чуть ли не взводом более мелких дистантников, именуемых гномами. Впрочем, они скорее напоминали насекомых. Очень забавно, но при таком росте любой камень разрастается до размеров горы и трудно ориентироваться на местности. Тяжелые лунные дистантники выглядели довольно устрашающе. У них были очень толстые ноги, к тому же короткие, чтобы центр тяжести находился по возможности ниже. Такой ЛЭМ удерживает равновесие лучше, чем человек в скафандре, не раскачивается, а руки у него, как у орангутана." (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. Bit

    Симуляция присутствия - не есть само присутствие.

  9. ponchic

    Скоро как раз изобретут квантовую свзязь, можно будет так хоть в другой части вселенной в реальном времени управлять аватаром

  10. justromagod

    Робота с телеметрией и интернет на Луну давно пора. Чего ждут то? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  11. HUSKNY

    Из области фантастики

  12. ADAM_sotvoren

    Так с помощью аватаров можно построить целый город на Марсе крытый, как в фильме Вспомнить все, а потом уже и людей отправлять

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.