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機器人將會充當人類太空探索之旅的急先鋒

2015-03-31

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       近日,宇航員斯科特·凱利(Scott Kelly)將會登上停靠在國際空間站的俄羅斯聯盟號飛船。他將在近地軌道上停留一年,作為實驗項目的一部分,他將觀察自己的身體如何對太空環境做出反應。該實驗最有趣的地方在于控制組那邊,斯科特自己的雙胞胎兄弟馬克同樣也是一名宇航員,他將呆在地球上作為對照。這雖然是一組有趣的實驗,但自人類開始太空之旅時起,至今都未取得巨大進步。自1972年宇航員離開月球之后,人類再也沒有離開過距地面數百英里的近地軌道。

       那么,機器人呢?“無人”太空飛船基本上已經抵達太陽系的每一個角落,它們目前正在探索包括小行星、彗星、行星以及矮行星在內的各種星體。這似乎說明太空探索屬于機器人的領域,而非人類。人類更加昂貴、更難保持狀態,而且壽命有限。

       載人太空計劃和機器人太空計劃是兩件截然不同的事物,同時目的迥異,但我們都需要。

       但是,當談到科學研究方面時,機器人還是首選。它們頑強且廉價,就算任務失敗也沒人會緬懷它們。你現在看到的太陽系的每一處都有機器人。羅塞塔正圍繞著一顆彗星,等待菲萊登陸器覺醒;黎明號正身處冰冷的谷神星,那里的冰層下可能存在海洋;數月后,如果一切順利,新視野號將作為首個人造物體造訪冥王星;朱諾則計劃于明年夏季抵達木星。這些都還只是近期的任務。卡西尼號已經對土星系統展開研究達10余年之久。就在數星期前,其發現土衛二有熱流噴涌而出,為孕育生命創造了條件。而好奇號正在繼續探索火星,而它的前輩機會號截至上周為止終于移動了26英里——這一馬拉松式的旅程花費了11年之久。對了,還有2004年發射的信使號飛船正在對水星執行任務。航海家號則正在星際空間繼續飛行。所有這些機器人都在不停地將各種寶貴數據發送回地球,讓我們了解更多關于宇宙的秘密。

       回到載人太空計劃上,我們從未為了科學目的實現這些計劃。阿波羅背后的驅動力來自蘇聯。冷戰已經結束,載人太空計劃沒有了存在的理由。

       這就是此類計劃陷入困境的原因。有多糟糕?在NASA于2011年將航天飛機退役之后,該機構再也沒有任何辦法可以將宇航員送入軌道。與此同時,私人公司如SpaceX、Orbital ATK、洛克希德馬丁、波音以及Sierra Nevada正在紛紛力圖填補這一空缺。但他們仍然在從事人們早在數十年前就已經在做的事情。“SpaceX和波音正在做的事情相當于提供人類往返空間站的的士,除此之外,說的比做的多,”喬治華盛頓大學太空政策專家及歷史學家約翰·勞格斯頓(John Logsdon)說道。

       但是,即便載人太空計劃沒有具體的目標,其還是有一定的意義。美國國家研究會于2014年出版的一份報告從經濟、科學、教育、國家安全以及人類生存等各方面對其予以肯定。沒錯,人類生存——我們在地球上面臨各類危機,從核戰、氣候危機到小行星撞擊地球,不一而足。如果人類想得以繁衍,我們必須著眼于太空。

       當然,在太空探索的某些方面,人類仍然具有機器人無法取代的優勢。“對意外做出反應和決策的能力,這些是人類才具備的能力,”亞利桑那州立大學行星科學家吉姆·貝爾(Jim Bell)說道,他參與了每一次的火星探測器任務。他認為,人類可以依據經驗和本能來分析火星的地形,而機器人只能通過軟件和延時命令的傳達。

       最終,上述兩種不同的計劃將會得到統一。NASA的深空網絡曾經作為阿波羅計劃的通訊連接,現在則被用于行星間機器人太空飛船的聯系。“沒有正常的人類探索計劃,我們就不可能實現正常的機器人探索計劃,”貝爾說道。機器人可以充當偵察兵,找到適當的地點,人類可以隨后跟進。

       將近地軌道的任務外包給私人公司,NASA便可以專注于深空領域的任務。該機構已經開始著手全新獵戶座飛船以及發射系統的工作,后者將成為有史以來最強勁的運載火箭,他們甚至進一步改進了運載火箭至發射架的履帶牽引裝置的馬力。本周,NASA宣布了一項全新任務——利用機器人將火箭部署到行星表面并進行測試。據該機構稱,這是人們進行火星之旅所必需的一項技術。“我們將挑戰此前從未嘗試的事物,”勞格斯頓表示。

       確實,NASA沒有經費開展火星之旅。在現有預算案的約束下,它們永遠不會獲得足夠的經費。目前在國際空間站上的宇航員所能開展的工作也相當有限。雖然研究人員從馬克·凱利以及他的兄弟身上學到的知識目前也只能應用到極少數人身上……但總有一天,我們所有人都會從中受益。這些正在展開太空探索之旅的機器人和人類雖然只是取得了小小的進展,但是,不積跬步,無以至千里。


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