Šiuo metu jie tyrinėja Saulę, Venerą, Žemę, Mėnulį, Marsą, Jupiterį ir Saulės sistemos pakraščius. Praeityje skrajojo aplink Merkurijų, asteroidus, kometas ir Saturną, trumpam buvo aplankę Uraną, Neptūną, Plutoną ir dar gausybę mažųjų kūnų. Jie – tai įvairūs kosminiai zondai. Nors ir neprimena metalinių žmonių iš Azimovo ar Čapeko kūrinių, daug nesuklysime, bendrai vadindami juos robotais. 
Šiuo metu jie tyrinėja Saulę, Venerą, Žemę, Mėnulį, Marsą, Jupiterį ir Saulės sistemos pakraščius. Praeityje skrajojo aplink Merkurijų, asteroidus, kometas ir Saturną, trumpam buvo aplankę Uraną, Neptūną, Plutoną ir dar gausybę mažųjų kūnų. Jie – tai įvairūs kosminiai zondai. Nors ir neprimena metalinių žmonių iš Azimovo ar Čapeko kūrinių, daug nesuklysime, bendrai vadindami juos robotais. Nors nurodymus jiems dalina misijas valdančios žmonių komandos, kiekvienas prietaisas yra daugiau ar mažiau autonomiškas ir didelę dalį veiksmų atlieka pats.
Žmonių skrydžių į kosmosą istorija, palyginus su robotų, daug kuklesnė. 1968-1972 metais įvykusios devynios „Apollo“ programos misijos buvo kol kas vienintelė žmonių kelionė toliau, nei žemoji Žemės orbita. Šešios iš jų sėkmingai nusileido Mėnulyje, bet štai jau pusšimtį metų ir ten nebegrįžtame. Žmonių buvimas kosmose apsiriboja kosminėmis stotimis kelių šimtų kilometrų aukštyje.
Situacija per artimiausią dešimtmetį ar du turėtų gerokai pasikeisti. Artemis programa 2025 turėtų sugrąžinti žmones į Mėnulį, planus ten nukeliauti iki dešimtmečio pabaigos išreiškė ir Kinija. Sugrįžimas turėtų būti daug rimtesnis už „Apollo“ programą – planuojama įrengti nuolatinę tyrimų bazę palydove. Vėliau turėtų sekti Marsas; šiuo metu NASA planuoja žmonių skrydį tenlink sekančio dešimtmečio pabaigoje. Ką jau kalbėti apie artimąjį kosmosą, kuriame gali atsirasti įvairių privačių kosminių stočių-viešbučių ir panašios infrastruktūros.
Ir visgi nepaisant žmonių skrydžių į kosmosą programų vystymo, robotiniai zondai ir toliau turėtų dominuoti. Naujos misijos į Mėnulį ir Marsą, sugrįžimas į Saturno sistemą, daugiau dėmesio Jupiterio palydovui Europai, galimos dedikuotos misijos į Uraną ar Neptūną, netgi zondų spiečius į artimiausią Saulei žvaigždę – planai vienas už kitą ambicingesni.
Kai kurie mokslininkai ir misijų planuotojai teigia, kad taip ir turėtų būti. Robotai, jų teigimu, yra daug pranašesni už žmones, tad ribotas kosmoso tyrimų finansavimas turėtų būti skiriamas būtent robotinių misijų tobulinimui, o astronautų programos yra laiko švaistymas. Beje, šio teksto autorius – Martinas Reesas, Britanijos Karališkasis astronomas ir vienas žymiausių šiandieninių astrofizikų; jis ir knygą išleido, kurioje pristato tokią pačią poziciją. Nieko panašaus, atsikerta kiti: žmonių skrydžiai į kosmosą yra būtina ir neatsiejama kosmoso tyrimų dalis. Šį požiūrį čia atstovauja Ianas A. Crawfordas, garsus britų astrobiologas ir planetų tyrimų specialistas; jo straipsnį šia tema rasite čia. Debatai apie robotų ir žmonių pranašumus ir trūkumus kosmoso tyrimų kontekste – toli gražu ne naujas reiškinys, nesunku rasti diskusijų, vykusių prieš 15 metų ar prieš mažiau nei dešimtmetį. Pastaruoju metu, vystant Artemis programą, klausimas vėl tampa aktualesnis. Kokie gi yra kiekvienos pusės argumentai ir kur slypi tiesa?
Kas turėtų tyrinėti kosmosą – žmonės ar robotai? O gal abu kartu? Šaltinis: NASA, montažas: „Elmo Motion Control“
Šį straipsnį parašiau, nes turiu daug dosnių remėjų „Contribee“ platformoje. Ačiū jums! Jei manote, kad mano tekstai verti vieno-kito euro per mėnesį, prisijungti prie rėmėjų būrio galite ir jūs.
Apskritai kosmoso tyrimai neatsiejami nuo robotinių zondų. Pirmasis dirbtinis Žemės palydovas, Sputnikas, buvo autonominis. Toks pat buvo ir po kelių mėnesių paleistas pirmasis amerikiečių palydovas „Explorer 1“, turėjęs ir mokslinių prietaisų. Tuo tarpu pirmasis žmogus į kosmosą pakilo ketveriais metais vėliau. Iki pirmiesiems žmonėms apskrendant Mėnulį 1968 metais, jį sėkmingai aplankė daugiau nei 20 robotinių misijų. Tokia tendencija visiškai neturėtų stebinti – siųsti žmones į pirmąsias kosmines misijas būtų tiesiog neprotinga ir nesaugu; ką gali žinoti, kas jiems nutiks tokioje nesvetingoje aplinkoje, kurios iš arti dar niekas nematė.
JAV „Ranger“ zondų programa buvo skirta Mėnulio tyrimams prieš „Apollo“. Dailininko vizualizacijoje matome vieną iš Ranger’ių (jie visi iš išorės atrodė beveik vienodai) virš Mėnulio paviršiaus. Šaltinis: NASA, Harry S. Truman Libr
Būtent saugumas yra vienas iš pagrindinių argumentų už robotus, kaip geresnius kosmoso tyrinėtojus, nei žmonės. Žmonės, žiūrint iš praktinės pusės, yra visiškai nepritaikyti kosmosui. Mikrogravitacijos sąlygomis atrofuojasi raumenys ir retėja kaulai, prastėja regėjimas ir smegenų veikla, kosminiai spinduliai sukelia vėžinius susirgimus, o net ir mažytis meteoroidas, pataikęs į skafandrą, gali iškart nužudyti astronautą. Tuo tarpu robotai gali ramiai miegoti keliaudami į paskirties vietą, ten įjungti dirbti nesustodami, o sugedus kuriai nors vienai sistemai kitos dar gali dirbti toliau. Taigi ir misijos tikslus įgyvendinti šansų yra daug daugiau.
Su saugumu glaudžiai susijęs ir antrasis argumentas – efektyvumas, tiek laiko, tiek kainos/išteklių prasme. Žmones reikia maitinti visos misijos metu, ar tai būtų kelionė į paskirties vietą ir atgal, ar gyvenimas kur nors toli kosmose. Jiems taip pat reikia oro ir vandens, tinkamos atmosferos, bei atliekų perdirbimo sistemos. Ir tai – tik patys elementariausi fiziologiniai poreikiai. Pridėkime asmeninės erdvės poreikį, psichologines problemas, kylančias gyvenant mėnesius uždaroje erdvėje su grupe kitų žmonių, galimas medicinines problemas, ir darosi aišku, kodėl astronautų skrydžiai neabejotinai daug brangesni, nei robotų. O kur dar bene didžiausias kainą auginantis veiksnys – astronautus pasibaigus misijai reikia parskraidinti į Žemę, kai tuo tarpu robotą galima palikti paskirties vietoje arba kur nors saugiai sudaužyti/sudeginti, kad netyčia neužkrėstų žemiškais mikroorganizmais kitų kosminių kūnų.
 „Cassini“ zondas misijos pabaigoje sudegė Saturno atmosferoje. Dailininko vizualizacija apie paskutinius zondo momentus. Šaltinis: NASA/JPL-Caltech |
|---|
Dar vienas efektyvumo aspektas – prietaiso pritaikymas misijai. Žmones riboja mūsų organizmų galimybės. Mes matome tik regimuosius spindulius, mūsų pirštai nėra be galo smulkūs, negalime pašokti ir skristi kur nors toli. Gyvybės palaikymo sistemos irgi turi savo ribas – pavyzdžiui, arti Saulės arba Veneroje palaikyti žmonėms tinkamas sąlygas gali būti tiesiog neįmanoma. Robotus galima pritaikyti konkrečios misijos poreikiams, ar tai būtų orbitinis zondavimas su geromis kameromis, ar paviršiaus tyrinėjimas su įvairiais lazeriais, skaneriais ir važinėjančia laboratorija, ar bandymas įsiskverbti į gelmes su specialiais grąžtais.
Na, gerai, aišku, kad robotai privalumų turi. O kaip su žmonėmis? Analogiškose diskusijose dažniausiai įvardijami keli faktoriai, kuo žmonių skrydžiai į kosmosą nepamainomi: lankstumas ir greitis, ilgalaikis žmonijos išlikimas ir viešieji ryšiai. Panagrinėkime kiekvieną iš eilės.
Šį rugpjūtį sukako dešimt metų, kai Marse nusileido „Curiosity“. Per tą dešimtmetį nuolatinio darbo jis nuvažiavo… beveik 29 kilometrus. Aš tiek esu nuėjęs per dieną. Aišku, ne Marse, bet neabejoju, kad net ir Marso sąlygomis žmogus, vilkdamas skafandrą ir krūvą mokslinės įrangos, tiek nueiti užtruktų ne ilgiau nei keletą dienų. O jei važiuotų kokiu nors visureigiu, tai ir pusdienio neprireiktų. Priežasčių, kodėl „Curiosity“ – kaip ir visi kiti autonominiai prietaisai, judantys Mėnulio ar Marso paviršiumi – juda taip lėtai yra keletas: specifinė pakaba pritaikyta lėtam judėjimui, aiškesnė nuotraukų seka, daugiau galimybių suplanuoti tolesnę kelionę ir laikas, reikalingas kelionės planavimui bei atnaujintų planų nusiuntimui, energijos taupymas. Visos jos susiveda į tai, kad marsaeigiai yra robotiniai prietaisai su ribota autonomija. Jie negali patys nuspręsti, kur važiuoti ir kaip geriausiai pasiekti tikslą. Žmonės galėtų. Štai „Apollo“ 15 misijos metu per vos kiek daugiau nei tris valandas astronautai suvažinėjo 27,8 kilometro – beveik tiek pat, kiek „Curiosity“ per dešimtmetį.
„Apollo“ 15 misijos astronautas Jamesas Irwinas tikrina mėnuleigį. Šaltinis: NASA
Šis palyginimas puikiai atskleidžia pagrindinį žmonių, kaip kosmoso tyrinėtojų, privalumą – lankstumas, autonomija ir greitas sprendimų priėmimas. Pamatęs įdomų objektą, astronautas gali iškart nuspręsti, ar nueiti prie jo ištirti iš arčiau, ar pasiimti parsinešti į laboratoriją, o gal kaip tik nagrinėti vietoje. Marsaeigiui reikėtų laukti nurodymų iš Žemės, kurie keliautų bent keliasdešimt minučių, ir taip kiekviename nenumatytos misijos žingsnyje. Eidamas tolimo tikslo link, žmogus gali pasirinkti, kaip statyti kojas ir kuris kelias saugesnis. Pradėjęs klimpti į smėlį, gali kristi ant žemės ir išropoti lauk. Robotams tokie įgūdžiai vis dar neįkandami. Dar daugiau lankstumo ir originalaus mąstymo gali reikėti tada, kai tyrinėsime galimos nežemiškos gyvybės egzistavimo vietas. O kur dar įvairūs urvai – tiek Mėnulyje, tiek Marse, tiek kituose Saulės sistemos kūnuose jų pilna. Ten gali slypėti ypatingai įdomūs atradimai, tačiau giliai nusileidęs robotas gali apskritai prarasti ryšį su paviršiumi, taigi ir su Žeme. Žmogus be tokio ryšio galėtų išgyventi.
Taigi, pilna autonomija ir lankstus bei kūrybingas mąstymas – neabejotini žmonių privalumai prieš robotus. Bet, laikui bėgant, jie mažėja. Tiek nauji inžineriniai sprendimai, suteikiantys papildomų galimybių robotams, tiek gerėjanti programinė įranga, praplečianti jų „protines galias“, daro juos vis savarankiškesnius. Marsaeigis „Perseverance“, nors iš pirmo žvilgsnio atrodo labai panašus į „Curiosity“, turi dirbtinio intelekto sistemą, kuri leidžia jam pačiam pasirinkti tinkamą važiavimo trajektoriją tikslo link, tad poreikis vadovavimui iš Žemės gerokai sumenksta. Ir sistemos nuolat tobulėja (kad tuo įsitikintume, pakanka pasižiūrėti, kaip per mažiau nei metus patobulėjo dirbtiniu intelektu paremtos piešimo programos) – prie jų vystymo prisidėti gali kiekvienas norintis. Galima pagrįstai tikėtis, kad ateityje mėnuleigiai ir marsaeigiai, o gal ir venereigiai, titaneigiai ir kitokie -eigiai bei netgi -skraidžiai dujinėse planetose galės naviguoti kone visiškai autonomiškai. Kitus veiksmus atlikti jie irgi išmoks vis geriau. Tad nors gebėjimas mąstyti už išankstinio programavimo ribų išliks žmonių privalumu, jis taps vis mažiau reikšmingas, lyginant su robotais.
Antrasis privalumas, ar priežastis, žmonėms skristi tyrinėti kosmosą – žmonijos išlikimas. Skamba didingai, bet argumentas labai paprastas. Žemė per visą istoriją patyrė ne vieną masinį išmirimą dėl procesų, kurių suvaldyti turbūt nesugebėtume, pavyzdžiui, milžiniško ugnikalnių išsiveržimų pagausėjimo arba supernovos sprogimo netoliese. Net ir asteroido smūgio nebūtinai išvengsime, nors ir vystome tam skirtas technologijas. Geriausias būdas apsaugoti žmoniją nuo išnykimo tokių katastrofų metu – kolonizuoti kitas planetas ar net kitas žvaigždžių sistemas. Taip pasklidusi žmonija taps atspari net ir tokioms katastrofoms, kurios sunaikintų ištisą planetą, o gal net ištisą planetų sistemą.
Iš principo idėja gera ir tikrai reikšminga, bet turbūt tik tūkstančių metų ar ilgesniame laikotarpyje. Net ir dešimteriopai padidinę kosmoso programų biudžetus ir visus juos skyrę žmonių skrydžiams, per šimtmetį savarankiškos kolonijos kitoje planetoje neįkursime. Net jei mūsų tikslas ir būtų tokią koloniją įkurti kuo greičiau, žmonių kelionė tikrai neturėtų būti pirmas žingsnis: daug patogiau būtų siųsti į Marsą (ar kur tik pasirinktume) robotų brigadas, kurios pastatytų ir įrengtų visą reikalingą infrastruktūrą, o žmonės atvyktų tik vėliau. Iki to laiko kolonistai galėtų treniruotis Žemėje, orbitoje ir galbūt Mėnulyje, nekišdami nosies nė kiek toliau. Taigi ir šis argumentas už žmonių skrydžius į tolimąjį kosmosą neatrodo stiprus.
Galiausiai prieiname prie trečiojo argumento – viešųjų ryšių. Iš tiesų čia yra du glaudžiai susiję veiksniai. Vienas – tikrai viešieji ryšiai: žmonių skrydžiai į kosmosą sulaukia gausybės visuomenės dėmesio, įkvepia vaikus ir jaunimą rinktis su kosmosu susijusią karjerą ir skatina vyriausybes skirti didesnį finansavimą kosmoso sektoriui. Visa tai tikrai svarbu; iš kitos pusės, pastaruoju metu ne mažiau dėmesio sulaukia ir robotinės misijos. Užtenka prisiminti, kiek žmonių visame pasaulyje stebėjo „Perseverance“ nusileidimą Marse („YouTube“ rašo, kad transliaciją peržiūrėjo 25 milijonai žiūrovų, o ji buvo toli gražu ne vienintelė) ar James Webb teleskopo paleidimą (11 milijonų); palyginimui, Artemis I pakilimą stebėjo 10 milijonų Aišku, didelis klausimas, ar NASAi atsisakius žmonių skrydžių programos, ji gautų tokį patį finansavimą vystyti robotinius zondus, tad šis faktorius vis tiek išlieka bent kažkiek svarbus.
Antrąją „viešųjų ryšių“ pusę būtų galima pavadinti „ilgalaikiu įkvėpimu“. Ne kartą esu girdėjęs pasakymą, kad bandymas pažinti nepažinta, ieškojimas ir tyrinėjimas yra žmogiškos esybės dalis. Gal tai tiesa, gal – ne, bet akivaizdu, kad istorijos apie ieškotojus ir tyrinėtojus daugelį žmonių įkvepia. Dar įkvepia istorijos apie milžiniškų iššūkių įveikimą, drąsą pavojaus akivaizdoje, pasiaukojimą dėl draugų ar bendrininkų. Kosmoso tyrimai duoda visa tai, bet tik tada, kai žmonės patys keliauja į kosmosą. Kad ir kiek mums patiktų marsaeigiai ar kosminiai teleskopai, ryšys su jais niekad nebus toks tvirtas, kaip su kitu žmogumi, net ir visiškai mums nepažįstamu, darančiu kažką didingo. Astronautai būtent tokie ir yra. „Apollo“ astronautai buvo pirmieji ir kol kas vieninteliai žmonės, ištrūkę iš Žemės ar žemosios orbitos aplink ją. Į Marsą skrisią astronautai bus pirmieji, pabėgsiantys iš Žemės orbitos aplink Saulę. Neabejoju, kad kada nors sulauksime ir pirmųjų žmonių, paliksiančių Saulės sistemą. Jie savo veikla įkvėps ir nesuskaičiuojamą gausybę kitų.
Bet įkvėpimas – sunkiai pamatuojamas dalykas. Praktikoje, ypač artimiausių dešimtmečių, jis gali sunkiai rasti vietos. Tad kas mūsų laukia? Ar verta tikėtis vis gausesnių žmonių skrydžių į kosmosą ir bandymų įveikti visus su tuo susijusius iššūkius? O gal žmonijai lemta likti užsidariusiai planetoje ir į kosmosą siųsti tik robotinius pasiuntinius? Manau – ir ne tik aš vienas toks, – kad ateitis visgi yra hibridinė.
Žmonės ir robotai „draugauja“ jau seniai. Tam tikra prasme bendradarbiavimas vyko nuo pat kosmoso eros pradžios – juk nei vienas robotinis zondas nedirbo pats vienas, jiems visada vadovavo žmonės. Žmonės sprendžia, kas ir kaip bus tiriama, o robotai yra tik įrankiai. Net ir didėjant įvairiausių prietaisų autonomiškumui, žmonių indėlio vis prireikia. Ir ne tik Žemėje. Puikūs pavyzdžiai – penkios astronautų misijos remontuoti ir atnaujinti orbitinį teleskopą Hablą, vykusios 1993-2009 metais. Kitas puikus pavyzdys – tebesitęsianti Tarptautinės kosminės stoties veikla. Greta įvairių eksperimentų, daromų jos viduje, astronautai ir kosmonautai neretai išeina į atvirą kosmosą, kad pataisytų ar patobulintų įvairius ten prijungtus prietaisus bei eksperimentus, nors šie veikia daugmaž autonomiškai. Net ir dirbtinio intelekto sistemos, kad ir kaip gerai pakeičia žmones tam tikrose specifinėse užduotyse, reikalauja priežiūros; o kartais išvis paaiškėja, kad AI ir žmonės tą patį uždavinį sprendžia skirtingai, todėl geriausi rezultatai pasiekiami apjungiant abiejų privalumus. Ateityje situacija greičiausiai išliks panaši.
Astronautai iš šatlo „Discovery“ (apačioje) aptarnauja Hablą (viršuje) trečiosios misijos metu 1999 metais. Šaltinis: NASA
Kaip tai galėtų atrodyti praktikoje? Iš principo dar labai daug pasiekti galima naudojant tokią pačią robotinių tyrimų paradigmą, kaip dabar: zondai skrenda į visas puses, žmonės juos prižiūri, nurodymus siunčia ir duomenis gauna Žemėje. Bet kuo skrydžiai bus tolimesni ir užduotys sudėtingesnės, tuo daugiau problemų kels šviesos kelionės trukmė, kuri jau dabar neleidžia greitai pajudinti marsaeigio. Tad geriausia būtų, kad žmonės būtų kuo arčiau tyrimų vietos. Bet žmones reikia saugoti ir brangu išlaikyti… Balansas tarp šių veiksnių galėtų būti toks: astronautai gyvena santykinai saugioje kosminėje stotyje, besisukančioje aplink planetą, ir valdo robotus jos paviršiuje. Į kosminę stotį nuvykti ir iš jos grįžti į Žemę daug lengviau, nei iš Marso paviršiaus, joje santykinai mažiau pavojų, nei planetoje, taigi ten gyventi galėtų būti palyginus saugu. Tokia idėja Marso tyrimams iškelta bent prieš penketą metų, panašiai galėtų būti naudojama ir planuojama stotis Mėnulio orbitoje. Europos kosmoso agentūra jau vykdo eksperimentus, kurių metu astronautai Tarptautinėje kosminėje stotyje valdo robotus Žemėje.
Orbitinė stotis aplink Marsą (dalininko vizualizacija). Šaltinis: „Lockheed Martin Space“
Yra ir kitas, labiau fantastinis ir tik gerokai ilgesnėje perspektyvoje aktualus variantas: žmonės gali prisitaikyti prie tų vietų, kur keliauja. Genetinės modifikacijos ir kibernetiniai implantai galėtų leisti astronautams kvėpuoti Marso ar Veneros atmosfera, ištverti Titano šaltį ar Merkurijaus karštį, misti visiškai kitų biosferų produktais egzoplanetose… Tiesa, nežinia, ar tiek pakitusius padarus dar galėtume pagrįstai vadinti žmonėmis. Alternatyva žmonių modifikavimui – planetų pakeitimas ir pavertimas panašiomis į Žemę, arba teraformavimas. Apie jį parašysiu kitą kartą.
