Kami masih beberapa tahun lagi dari robot comel di Bulan atau Antara bintang yang membantu penjelajah manusia mereka. Tetapi jika kita ingin membina landasan dari Bumi, kecerdasan robotik sangat penting untuk menurunkan kos dan membuka jalan bagi angkasawan, kata Philip Metzger, bekas ahli fizik penyelidikan kanan di Pusat Angkasa Kennedy NASA.
Dalam siri tiga bahagian terakhir untuk menyiapkan pangkalan di bulan atau asteroid, Metzger bercakap mengenai langkah-langkah untuk mempersiapkan robot untuk bekerja dan apa halangan yang menghalangi untuk mencapai ini.
UT: Jadual dalam makalah 2012 anda membicarakan langkah-langkah industri lunar, bermula dengan tele-operasi dan kecerdasan robotik "seperti serangga" dan kemudian melalui beberapa langkah untuk "mengawasi otonomi" (seperti tetikus) dan akhirnya "Autonomi hampir penuh" (seperti monyet) dan "robotik autonomi" (seperti manusia). Apa jenis perkembangan dan berapa banyak masa / sumber yang diperlukan untuk maju melalui langkah-langkah ini?
Sebilangan besar kemajuan dalam kecerdasan buatan robot dibuat dalam perisian, tetapi mereka juga memerlukan kemajuan dalam kekuatan pengkomputeran. Kami menyebutkan di makalah bahawa benar-benar hanya robotik "seperti tikus" yang diperlukan agar ia berjaya dalam lingkungan dekat Bumi. Kita akan memerlukan robot yang dapat mengambil mur dan memasang bolt tanpa setiap gerakan diperintahkan dari Bumi. Saya yakin kita berada di landasan untuk mencapai tahap autonomi ini untuk robotik di Bumi. Saya lebih prihatin untuk membangunkan robot yang dapat dibuat dengan mudah di luar angkasa tanpa rantaian bekalan yang luas. Sebagai contoh, kita perlu mencipta kaedah mudah untuk menghasilkan motor berfungsi untuk robot, meminimumkan tugas pemasangan untuk robot yang membuat motor yang sama dengan diri mereka sendiri.
Sangat sukar untuk menganggarkan berapa lama masa yang diperlukan. Berikut adalah beberapa idea panduan. Pertama, teknologi robotik dan pembuatan sudah berada pada kurva pertumbuhan eksplosif untuk aplikasi terestrial, jadi kita dapat mengikuti perkembangan pertumbuhan tersebut ketika kita mengarahkan kembali teknologi untuk ruang angkasa. Kedua, kita tidak bercakap mengenai mencipta keupayaan baru. Semua perkara yang sedang kita bicarakan di angkasa sudah dilakukan di Bumi. Yang perlu kita lakukan ialah mengetahui set peralatan yang akan berfungsi bersama sebagai rantaian bekalan separa menggunakan sumber ruang. Kita perlu mengembangkan urutan rantaian bekalan separa, masing-masing lebih canggih daripada yang terakhir, masing-masing mampu membuat sebahagian besar jisim seterusnya. Ia memerlukan inovasi, tetapi inovasi berisiko rendah kerana kita sudah mempunyai industri yang lebih canggih untuk disalin oleh Bumi.
Ketiga, kami cenderung menganggarkan perkara akan berlaku lebih cepat daripada yang berlaku dalam jangka masa terdekat, tetapi lebih perlahan daripada yang berlaku dalam jangka masa panjang. Pertimbangkan berapa banyak teknologi yang telah berubah dalam 200 tahun terakhir, dan anda akan bersetuju bahawa tidak memerlukan 200 tahun lagi untuk menyelesaikannya. Saya fikir ia akan menjadi kurang dari 100 tahun. Saya bertaruh ia akan dilakukan dalam masa 50 tahun, dan jika kita berusaha keras, kita dapat melakukannya pada 20. Sebenarnya, jika kita benar-benar mahu, dan jika kita memasukkan wang, saya rasa kita dapat melakukannya dalam 10. Tetapi Saya memberitahu orang 20 hingga 50 tahun. Jangan bimbang jika anda menganggapnya terlalu lambat, kerana keseronokan melakukannya dapat dimulakan dengan segera, dan kami akan melakukan perkara yang sangat menarik di ruang angkasa sebelum rantaian bekalan selesai.
UT: Adakah benar-benar lebih murah dan layak secara ilmiah untuk memiliki armada kapal angkasa robot daripada manusia, memandangkan kos pembangunan dan kesukaran menjadikan robot itu cekap untuk melakukan pekerjaan seperti manusia?
Kehidupan biologi memerlukan tempat seperti planet Bumi. Manusia memerlukan lebih daripada itu; kita juga memerlukan rantai makanan, dan dalam analisis akhir kita memerlukan keseluruhan ekologi organisma jaringan yang saling bergantung antara satu sama lain. Dan jika kita ingin menjadi lebih daripada pemburu dan pengumpul, maka peradaban memerlukan lebih daripada itu. Kami memerlukan rantaian bekalan industri: semua alat dan mesin dan sumber tenaga yang kami kembangkan sejak 10,000 tahun yang lalu.
Semasa meninggalkan Bumi, kita tidak hanya perlu mengambil tabung udara untuk bernafas untuk meniru keadaan fizikal planet kita. Kita memerlukan faedah dari seluruh ekosistem dan keseluruhan asas industri untuk menyokong kita. Sejauh ini kita tinggal dekat dengan Bumi sehingga kita tidak pernah benar-benar "memutuskan ikatan Bumi yang bermuka masam." Kami mengambil bekalan makanan dan alat ganti yang habis digunakan dari Bumi, dan kami menghantar roket ke stesen angkasa apabila kami memerlukan lebih banyak. Malah skema untuk menjajah Marikh bergantung pada penghantaran barang dari Bumi secara berkala. Ini adalah perkara-perkara yang membuatnya mahal untuk meletakkan manusia di angkasa.
Robot, sebaliknya, dapat disesuaikan dengan kehidupan di ruang angkasa dengan tidak lebih dari Bumi. Mereka boleh menjadi ekosfera dan rantai bekalan di ruang yang kita perlukan oleh manusia. Di bawah bimbingan kami, mereka dapat mengubah persekitaran apa pun dengan cara bagaimana kehidupan telah mengubah Bumi. Mereka dapat membuat udara, membersihkan air, dan membina habitat dan landasan pendaratan. Kemudian, apabila kami tiba, harganya akan jauh lebih murah, dan akan lebih selamat juga. Dan ini akan membebaskan kita untuk menghabiskan masa kita di ruang untuk melakukan perkara-perkara yang menjadikan kita manusia yang unik. Dalam jangka masa panjang, robot akan menjadikan ruang jauh lebih murah untuk manusia.
Tetapi ya, dalam jangka masa terdekat ada perkara yang dapat kita lakukan dengan lebih mampu di ruang angkasa dengan melangkau perkembangan industri robotik. Kami dapat memulakan misi sorti ke pelbagai tempat, dan apabila kami selesai, kami boleh pulang sebelum semua orang mati. Tetapi itu tidak memenuhi potensi besar kita sebagai spesies. Ia tidak membawa peradaban ke tahap seterusnya. Ini tidak memungkinkan penyelidikan saintifik dengan anggaran yang bernilai berbilion kali ganda daripada yang kita ada sekarang. Ia tidak menyelamatkan planet kita dari pencemaran yang berlebihan dan industri. Itu tidak membawa seluruh umat manusia ke taraf hidup yang banyak kita nikmati di barat. Itu tidak menjadikan kewujudan kita selamat di galaksi. Ia bukan terraform dunia baru. Ia tidak membawa kita ke bintang lain. Semua perkara ini akan dapat dilakukan tanpa pelaburan tambahan setelah kami membayar kos kecil industri bootstrapping di sistem suria kami. Ia berharga.
UT: Kami melihat pencetak 3-D sedang berjalan di Stesen Angkasa Antarabangsa, dan Agensi Angkasa Eropah telah serius membincangkan penggunaan teknologi ini di Bulan. Sejauh mana kita benar-benar melakukan ini?
Saya tahu beberapa kumpulan lain juga mengembangkan pencetak 3D yang dapat berfungsi di Bulan atau Marikh untuk mencetak barang secara langsung dari regolith. KSC Swamp Works mengejar satu pendekatan teknologi dan telah membina prototaip, dan Profesor Behrokh Khoshnevis di University of Southern California sedang mengikuti pendekatan lain dan sudah mencetak banyak hal. Rakan saya Jason Dunn yang mengasaskan Made In Space, yang memasukkan pencetak 3D ke dalam ISS, mempunyai konsep lain yang mereka coba. Rakan-rakan saya di NASA telah memberitahu saya bahawa ini sihat, mempunyai portfolio teknologi yang boleh dicuba dan bukan hanya satu.
Untuk bersedia untuk misi di ruang angkasa, anda harus melakukan lebih daripada sekadar melakukan ujian di makmal. Anda perlu melakukan ujian di pesawat graviti berkurang untuk melihat apakah bahan seperti regolith akan mengalir dengan betul, di ruang vakum untuk memastikan tidak ada yang terlalu panas atau macet, dan di lokasi padang yang lasak seperti gurun atau di gunung berapi untuk memeriksa masalah debu atau yang lain kesan yang tidak dijangka. Selepas itu, anda sudah bersedia untuk mula merancang versi sebenar yang akan dilancarkan, untuk melakukan ujian kelayakan terakhir di mana anda menggoncangnya dan membakarnya hingga mati, untuk memasang dan menguji versi penerbangan, dan untuk melancarkannya.
Oleh itu, masih ada tahun-tahun kerja sebelum semua itu selesai. Arahan NASA adalah untuk menempatkan manusia di Marikh pada pertengahan 2030-an, jadi kita juga mempunyai masa dan tidak perlu terburu-buru. Sekiranya kita mula melakukan bootstrap industri angkasa di kawasan ruang Bumi yang hampir selari dengan bersiap sedia untuk kempen Mars, maka kita mungkin akan mula menguji pencetak regolith di laman lapangan dan menjadikannya boleh beroperasi dengan peralatan lain lebih cepat daripada yang NASA perlukan sekarang.
UT: Apakah halangan utama untuk penerokaan robot di Bulan dan seterusnya?
Belanjawan adalah satu-satunya halangan. Tetapi mengambil langkah mundur kita mungkin mengatakan bahawa kekurangan penglihatan adalah satu-satunya penghalang kerana jika cukup dari kita memahami apa yang sekarang mungkin di ruang angkasa dan betapa revolusionernya bagi umat manusia maka tidak akan ada kekurangan anggaran.
UT: Adakah perkara lain yang ingin anda tambahkan yang belum saya bincangkan?
Kita hidup dalam masa yang sangat menggembirakan apabila kemungkinan ini dibuka kepada kita. Sangat menggembirakan untuk memikirkan dunia yang akan dilihat oleh cucu-cucu kita, dan sangat menarik untuk memikirkan apa yang boleh kita lakukan untuk mewujudkannya.
Setiap kali saya bercakap mengenai topik ini, selepas itu para pemuda hadir dan mula bertanya apa yang boleh mereka lakukan untuk terlibat dalam industri angkasa. Mereka memberitahu saya bahawa ini adalah bagaimana mereka mahu menghabiskan hidup mereka. Ia mendapat respons itu kerana sangat menarik, logik, dan tepat.
Ini adalah yang ketiga dalam siri tiga bahagian mengenai pembinaan pangkalan ruang. Dua hari yang lalu: Mengapa saya berada di bulan atau asteroid? Semalam: Berapa banyak wang yang diperlukan?
