Čeká se na inteligentní roboty

Čeká se na inteligentní roboty

25. 10. 2015

Éra „mapovaní“ sluneční soustavy se pomalu uzavírá. Nelze vyloučit, že v následujícím období si kosmonautika vybere oddychový čas. Je potřeba zpracovat obrovská kvanta získaných dat, připravit novou generaci robotů a vybrat ty správné cíle. 

V nastávající dekádě se připravuje start čtyř misí. V hledáčku vesmírných agentur zůstává Mars a mezi prioritní cíle se zařadil Jupiter.

Čtyřlístek nových sond

Nových průzkumníků se červená planeta dočká v roce 2019 – na povrchu přistane rover ExoMars evropské ESA a ruského Roskosmosu. Vozidlo s poloviční velikostí, než má Curiosity, přiveze na Mars novinku: speciální vrták, se kterým bude na různých místech odebírat vzorky z hloubky dvou metrů a zjišťovat, jestli se pod povrchem neudržely mimozemské organismy. O dva roky později se přidá americký rover Mars 2020. Vychází z konceptu Curiosity, dostane ale modernější přístroje, aby mohl přímo pátrat po stopách života. Otestuje i technologie pro budoucí lidské osadníky – výrobu kyslíku z oxidu uhličitého z tamní atmosféry.

K Jupiteru vyrazí dvojice sond v roce 2022 – americká Europa Clipper a evropská JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), které budou zkoumat povrch měsíců. Největší pozornost si vyslouží Europa, která pod vrstvou ledu hostí oceán hluboký 100 km. Vzhledem k nižší gravitaci na dně panují podmínky jako v 11 km hlubokém Mariánském příkopu. Také zde by se mohly v blízkosti hydrotermálních průduchů vyvinout organismy, které čerpají energii z chemosyntézy.

Pokud se sondě podaří provrtat desítky kilometrů silný led, může ponorka v oceánu měsíce Europa prozkoumat hydrotermální průduchy. Je velmi pravděpodobné, že tam existují.

Miliardy na výzkum

Čtyři výpravy vypadají při zpětném pohledu dost bídně – vždyť jen po roce 2000 k planetám do všech koutů sluneční soustavy vyrazila desítka sond. V slabší intenzitě výprav vidí mnoho lidí signál, že touha lidí po poznání se dnes rozplývá v stále silnějším pragmatismu. Kam se poděly odvážné projekty vzducholodí v oblacích Venuše, dronů nad marťanskými kaňony či obojživelných aparátů pro výzkum povrchu Titanu? Neptají se vyčítavě pouze snílci, ale také mnozí vědci.

Důvodem jisté zdrženlivosti jsou nepochybně vysoké náklady. Pro misi Curiosity je vyčleněno 2,5 miliard dolarů, její starší bratr Mars 2020 spotřebuje takřka dvě, stejně tak i Europa Clipper. Evropské projekty dohromady převýší dvě miliardy eur. Není to málo, vždyť tyto prostředky by takřka vystačily na stavbu urychlovače částic v CERN. A vlajkový program výzkumu mozku Human Brain Project musí do roku 2020 vystačit s jednou miliardou eur i přesto, že digitalizace mozku slibuje léčbu neurologických onemocnění, která trápí stovky milionů lidí. Po roce 2030 by dokonce mohla vyústit ve vytvoření umělé inteligence.

Lidé i roboty

Finance i přes omezení výzkumných rozpočtů nejsou hlavním důvodem odmlky. Příčinou je úroveň technologií: těmi dnešními už nic zcela nového nezjistíme. Kosmonautika vstoupila do fáze „přezbrojování“, hledání pokročilejších technologií a konceptů, které dovolí zvládnout nové výzvy.

Mars už dozrál na návštěvu lidí. Znalci tvrdí, že jediná lidská výprava by tam udělala víc práce než všechny dosavadní sondy. Bylo by proto rozumnější koncentrovat finanční zdroje tímto směrem. Astronauti by letěli do relativně známého prostředí, které lze ovládnout postupnou evolucí dnešních technologií. Americká NASA už pracuje na jejich vývoji a prvním krokem je program pilotovaného průzkumu asteroidů. V letech 2020–2035 vyšle k těmto tělesům do prostoru mezi Zemí a Marsem nejméně pět misí. Na dalekých výpravách astronauti vyzkoušejí novou generaci lodí Orion a silných nosných raket SLS. Předpokládá se, že okolo roku 2040 by měly dorazit až k Marsu a později tam přistát. Ještě před tím by měly automatické sondy prověřit, zda je povrch planety opravdu sterilní, aby nedošlo ke vzájemné kontaminaci obou forem života.

Také komplexní výzkum měsíců Jupiteru a Saturnu se stane realitou někdy po roce 2030. Dnešní technika by v tamních extrémních podmínkách selhala na plné čáře. V teplotách okolo -180 °C je vodní led tvrdší než beton a vrtáková ocel zkřehne jako sklo. Silná radiace by zničila elektroniku za pár dní. Poněvadž komunikace trvá více než dvě hodiny, průzkum nebude možné řídit z pozemského centra. Sonda musí disponovat umělou inteligencí, schopností rozhodovat se zcela autonomně v rámci všeobecného zadání. A v neposlední řadě – kromě množství přístrojů je třeba k cíli dovézt pro složité letové operace také obrovské zásoby paliva. Na start desítky tun těžkých zařízení do hlubokého vesmíru dnes nemáme nosné prostředky. Situace se zlepší až po roce 2030, kdy bude k dispozici nejsilnější verze rakety SLS, schopná vynášet na orbitu 130tunové náklady.

Podivný svět měsíce Titan mohou komplexně prozkoumat obojživelné laboratoře, schopné plavat v jezerech a pohybovat se po vlhkých ledových pláních přesycených uhlovodíky.

Design pro ledové měsíce

Celkový design sond se změní. Inteligentní roboty nových generací budou na povrchu měsíců Jupiteru a Saturnu aktivně vyhledávat ložiska organických molekul, vznášet se v nízké výšce v gejzírech vody, zavrtávat se několik kilometrů hluboko do ledové krusty, plavat v metanových jezerech Titanu… Vývoj nových robotů se neobejde bez dokonalých projektových nástrojů. O jaké změny půjde, naznačuje generační skok roveru Curiosity oproti jeho pětkrát menším předchůdcům. Bez softwaru PLM od Siemens by jeho stavba trvala nepoměrně déle a s nejistým výsledkem – ve virtuálním prostředí se navrhla a ověřila funkčnost celé sestavy i její odolnost během letu a schopnosti v prostředí Marsu. Bez špičkových digitálních nástrojů by nebylo bravurního přistání pomocí „raketového jeřábu“, unikátního řešení, které umožnilo měkké dosednutí tisícikilogramového zařízení. Původní životnost robotu Curiosity byla dva roky, v srpnu však dovršil třetí rok bezchybné práce. Robot doposavad ujel v Galeově kráteru více než osm kilometrů a začal se šplhat po úbočí hory Sharp. Zdejší sedimenty dovolí nahlédnout do geologické minulosti a zjistit, jestli v pradávných časech na Marsu opravdu existovaly podmínky pro vznik života. 

Líbil se vám článek?