應用、倫理與前沿
空間與行星機器人
空間與行星機器人,是一門為去到人幾乎到不了的地方而造機器的手藝——它們或漂浮在軌道上,或在火星、月球這樣的另一個世界的表面緩緩爬行。這類機器包括探測車,也就是那種六輪的科學小推車,在外星地面上蹭著前進,一邊拍照、一邊戳探岩石;包括裝在航天器和太空站上的機械臂,用來抓取、維修和重新擺放設備;也包括能輕輕把自己放下、再挖掘或鑽探的著陸器。說到底,它們就是我們伸到那些地方去的手和眼——在那些地方,人類幾分鐘內就會被凍僵、烤焦或窒息。
讓這份工作如此艱難的,是那殘酷的環境,更要緊的是與機器人對話時的延遲。發往火星的無線電信號,單程往往要花上好幾分鐘,因此地球上的操作員沒法像開遙控車那樣即時駕駛探測車——等你看見前方的懸崖邊、喊出「停」的時候,探測車早就開下去了。所以這些機器人必須自帶足夠的判斷力,能自己一寸一寸安全前行、自己規劃出繞開巨石的路線、一旦發現不對勁就自己剎住,只是偶爾才與地球通一次話。除了這份延遲,它們還得熬過會擾亂普通電子元件的輻射、會卡住活動部件的塵埃、在陽光與陰影間劇烈擺盪的溫度,以及一個樸素的事實:沒有維修隊會趕來。每一個零件都經過加固、被測試到精疲力竭、並按「即便壞也要壞得體面」來設計,因為單單一個卡死的輪子,就可能終結一項耗費數年、動輒數十億的任務。
一輛火星探測車每天從地球那頭只收到一句「朝那道山脊開過去」,隨後便花上數小時自己緩緩挪過去——用相機看著地面、判斷哪一塊踩上去安全、遇到任何它信不過的障礙就停下,全程都不去等那要好幾分鐘才到的信號。
當求助要數分鐘才能往返一趟,機器人就只能給自己當司機。
正因為有通信延遲,行星探測車被刻意只賦予有限的自動駕駛能力——足以讓它安全地緩緩前行,卻又不至於讓它在地球還來不及審看它做了什麼之前,就闖進險境。
又稱
另見