Vi er fortsatt noen år unna de søte robotene i Måne eller interstellar som hjelper deres menneskelige oppdagelsesreisende. Men hvis vi ønsker å bygge en base av jorden, vil robotintelligens være avgjørende for å senke kostnadene og bane vei for astronauter, argumenterer Philip Metzger, en tidligere senior forskningsfysiker ved NASAs Kennedy Space Center.
I den siste av en tredelt serie om å få en base klar på månen eller en asteroid, snakker Metzger om trinnene for å gjøre roboter klare for arbeidet og hvilke barrierer som står i veien for å oppnå dette.
UT: En tabell i papiret ditt fra 2012 snakker om trinnene i månebransjen, starter med teleoperasjon og en "insektlignende" robotintelligens og fortsetter deretter gjennom noen få trinn for å "nøye overvåket autonomi" (muselignende) og til slutt “Nesten full autonomi” (ape-aktig) og “autonom robotikk” (menneskelignende). Hva slags utviklingstrekk og hvor mye tid / ressurser vil det ta for å komme videre gjennom disse trinnene?
De fleste av fremskrittene innen robot kunstig intelligens gjøres innen programvare, men de krever også fremskritt innen datakraft. Vi nevnte i papiret at egentlig bare "muselignende" robotikk er nødvendig for at den skal få suksess i et miljø med nær jord. Vi vil trenge roboter som kan plukke opp en mutter og skru den på en bolt uten at hver bevegelse blir kommandert fra Jorden. Jeg tror vi er på en bane for å oppnå disse nivåene av autonomi allerede for robotikk her på jorden. Jeg er mer opptatt av å utvikle roboter som enkelt kan lages i verdensrommet uten en omfattende forsyningskjede. For eksempel må vi finne opp en enkel måte å produsere funksjonelle motorer for robotene på, og minimere monteringsoppgavene for roboter som lager de samme motorene som er i seg selv.
Det er veldig vanskelig å estimere hvor lang tid dette vil ta. Her er noen veiledende ideer. For det første er robotikk og produksjonsteknologier allerede på en eksplosiv vekstkurve for terrestrisk anvendelse, slik at vi kan sykle på beleggene til den veksten når vi omformerer teknologiene til verdensrommet. For det andre snakker vi ikke om å finne opp nye muligheter. Alt vi snakker om å gjøre i verdensrommet, blir allerede gjort på jorden. Alt vi trenger å gjøre er å finne ut hvilke utstyr som vil fungere sammen som delvise forsyningskjeder ved bruk av romressurser. Vi må utvikle en sekvens av delvise forsyningskjeder, hver mer sofistikert enn den siste, hver og en som er i stand til å utgjøre en betydelig del av massen til den neste. Det vil kreve innovasjon, men det er innovasjon med lavere risiko fordi vi allerede har jordas mer sofistikerte industri å kopiere.
For det tredje har vi en tendens til å anslå at ting vil skje raskere enn de gjør på kort sikt, men saktere enn de gjør på lang sikt. Tenk på hvor mye teknologi som har endret seg de siste 200 årene, og du vil være enig i at det ikke vil ta ytterligere 200 år å få dette til. Jeg tror det vil være mye mindre enn 100 år. Jeg satser på at det skal gjøres i løpet av 50 år, og hvis vi prøver hardt, kunne vi gjort det om 20. Hvis vi virkelig ville, og hvis vi setter inn pengene, tror jeg vi kunne gjort det i 10. Men Jeg forteller folk 20 til 50 år. Ikke bekymre deg hvis du synes det er for tregt, fordi moroa med å gjøre det kan starte umiddelbart, og vi vil gjøre skikkelig kule ting i verdensrommet lenge før forsyningskjeden er fullført.
UT: Er det virkelig billigere og vitenskapelig mulig å ha en robotflåte av romfartøy enn mennesker, gitt utviklingskostnader og vanskelighetene med å gjøre robotene like effektive til å utføre arbeid som mennesker?
Det biologiske livet trenger et sted som planeten Jorden. Mennesker trenger mer enn det; vi trenger også en næringskjede, og til slutt trenger vi en hel økologi av nettverksorganismer som er avhengige av hverandre. Og hvis vi ønsker å være mer enn jegere og samlere, krever sivilisasjonen enda mer enn det. Vi krever den industrielle forsyningskjeden: alle verktøy og maskiner og energikilder som vi har utviklet de siste 10.000 årene.
Når vi forlater Jorden, må vi ikke bare ta en dunk med luft til å puste for å gjenskape de fysiske forholdene på planeten vår. Vi trenger fordelen av hele økosystemet og hele den industrielle basen for å støtte oss. Så langt har vi holdt oss nær Jorden, så vi har egentlig aldri “kuttet jordens bånd.” Vi tar med oss en forbruksvare av mat og reservedeler fra Jorden, og vi sender raketter til romstasjonen når vi trenger mer. Selv ordninger for å kolonisere Mars er avhengig av vanlige forsendelser av ting fra Jorden. Dette er ting som gjør det dyrt å plassere mennesker i verdensrommet.
Roboter kan derimot tilpasses til å leve i romfartsmiljøet uten noe mer fra Jorden. De kan bli økosfæren og forsyningskjeden i verdensrommet som vi mennesker trenger. Under vår veiledning kan de transformere ethvert miljø analogt med hvordan livet har forvandlet jorden. De kan lage luft, rense vann og bygge naturtyper og landingsputer. Da vi ankommer, vil det være langt rimeligere, og det vil være tryggere også. Og dette vil frigjøre oss til å bruke tiden vår i rommet med å gjøre de tingene som gjør oss unikt menneskelige. På lang sikt vil roboter gjøre rommet langt billigere for mennesker.
Men ja, på kort sikt er det ting vi kan gjøre mer rimelig i verdensrommet ved å hoppe over utviklingen av robotindustrien. Vi kan skyte av oss oppdrag til forskjellige steder, og når vi er ferdige kan vi flytte hjem før alle dør. Men det oppfyller ikke vårt store potensial som art. Det tar ikke sivilisasjonen til neste nivå. Det muliggjør ikke vitenskapelig forskning med en milliard ganger budsjettet vi har i dag. Det redder ikke planeten vår fra overforbruk og industriell forurensning. Det bringer ikke hele menneskeheten opp til levestandarden som mange av oss liker i vest. Det gjør ikke vår eksistens trygg i galaksen. Det er ikke terraform nye verdener. Det tar oss ikke til andre stjerner. Alle disse tingene vil være mulig for nesten ingen ekstra investering når vi betaler de små kostnadene for oppstartsindustrien i solsystemet vårt. Det er verdt kostnaden.
UT: Vi ser en 3D-skriver som går på den internasjonale romstasjonen, og European Space Agency har for alvor snakket om å bruke denne teknologien på månen. Hvor nær er vi egentlig å gjøre dette?
Jeg vet om flere andre grupper som også utvikler 3D-skrivere som kan jobbe på Månen eller Mars for å trykke ting direkte ut av regolith. KSC Swamp Works forfølger en teknologisk tilnærming og har bygget en prototype, og professor Behrokh Khoshnevis ved University of South California forfølger en annen tilnærming og har skrevet ut mange ting allerede. Min venn Jason Dunn som grunnla Made In Space, som satte 3D-skriveren i ISS, har et annet konsept de forfølger. Mine venner på NASA har fortalt meg at dette er sunt, å ha en portefølje av teknologier å forfølge i stedet for bare en.
For å være klar for oppdrag i verdensrommet må du gjøre mer enn å teste ting på et laboratorium. Du må gjøre tester i fly med redusert tyngdekraft for å se om materialene som regolith vil flyte ordentlig, i vakuumkamre for å sikre at ingenting blir overopphetet eller fastkjørt, og på ulendte feltplasser som en ørken eller på en vulkan for å se etter støvproblemer eller annet uventede effekter. Etter det er du klar til å begynne å designe den faktiske versjonen som skal ut i verdensrommet, til å gjøre den endelige kvalifiseringstesten der du rister den og baker den halvt i hjel, å sette sammen og teste flyversjonen og lansere den.
Så det er mange års arbeid foran oss før alt som er gjort. NASAs retning er å sette mennesker på Mars i midten av 2030-årene, så vi har også tid og det er ingen hast. Hvis vi begynner å bootstrap romindustrien i nærområdet for verdensrommet parallelt med å gjøre oss klar til en Mars-kampanje, vil vi sannsynligvis begynne å teste regolith-skrivere på feltsteder og gjøre dem interoperable med annet utstyr raskere enn det NASA i dag trenger dem.
UT: Hva er de viktigste hindringene for robotutforskning på Månen og utover?
Budsjett er den eneste barrieren. Men hvis vi tar et skritt tilbake, kan vi si at mangel på visjon er den eneste hindringen, fordi hvis nok av oss forstår hva som nå er mulig i verdensrommet og hvor revolusjonerende det vil være for menneskeheten, vil det ikke være mangel på budsjett.
UT: Er det noe annet du vil legge til som jeg ikke har tatt opp enda?
Vi lever i en veldig spennende tid når disse mulighetene åpnes for oss. Det er spennende å tenke på verden våre barnebarn vil se, og det er spennende å tenke på hva vi kan gjøre for å få til det.
Når jeg snakker om dette emnet, kommer de unge i publikum etterpå og begynner å spørre hva de kan gjøre for å bli involvert i romfartsindustrien. De forteller meg at det er slik de vil bruke livet. Den får den responsen fordi den er så overbevisende, så logisk og så riktig.
Dette er den tredje i en tredelt serie om å bygge en rombase. For to dager siden: Hvorfor min på månen eller en asteroide? I går: Hvor mye penger vil det ta?
