Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации - Дэвид Минделл

У спейс-шаттла тоже была система автоматической посадки. После возвращения с орбиты раскаленный от торможения в плотных слоях атмосферы «челнок» имел возможность следовать за специальным микроволновым лучом, и компьютер довел бы его до посадки, а пилоты могли лишь следить за процессом и вообще не касаться рычагов управления (хотя им было необходимо вручную выпускать посадочные шасси и тормозной парашют). Спейс-шаттл выполнил 135 полетов, начиная с 1981 года и заканчивая его выводом из эксплуатации в 2011-м. И в каждом из полетов командиры шаттлов отключали автоматику перед посадкой и приземляли корабль вручную.

Пожалуй, ближе всего к выполнению посадки «на автомате» орбитальная ступень была лишь во время третьего полета – в тот раз в целях испытания системы астронавт Джек Лусма позволил автоматике довести орбитальную ступень до высоты около 37 м над поверхностью планеты. Приземление на полигоне «Уайт Сэндз» в штате Нью-Мексико происходило в условиях сильного порывистого ветра, и программное обеспечение не очень справлялось с выполнением захода на посадку. Из-за этого при переходе с автоматического на ручное управление аппарат подвергся незапланированной тряске и даже серьезно «закозлил» в момент касания полосы колесами шасси. И хотя программу с тех пор усовершенствовали, ей больше так и не доверили посадку до самого окончания череды полетов шаттла.

Легко приписать действия пилотов, отключавших автоматику для того, чтобы пилотировать вручную, их «профсоюзной солидарности» в форме протеста против технического нововведения. Конечно, профессиональная гордость играла свою роль, но было бы ошибкой фокусировать внимание только на одном этом факторе.

Я спрашивал бывших командиров шаттлов, почему они не пользовались автоматической посадкой, несмотря на то что были обучены этому режиму на тренажерах и при тренировках на самолете – имитаторе шаттла? Они отвечали, что в том случае, если бы что-нибудь пошло не так и им пришлось бы перехватывать управление, было бы слишком сложно и чревато аварией «вклиниваться в процесс» управления за короткий промежуток времени до касания (к тому же чувствительная наземная аппаратура, которая требовалась для наведения «челнока» на посадочную полосу, была не на всех запасных аэродромах, предназначенных для аварийного приземления аппарата). Учитывая, что у вас есть всего лишь одна попытка посадить шаттл, самое лучшее – вести его на посадку вручную с самого начала. Вспомните, как обескуражены были пилоты рейса 447 авиакомпании Air France, когда машина вдруг устранилась от управления самолетом.

Тем не менее, как и упомянутые ранее летчики компании EuroAir, пилоты шаттла вели орбитальную ступень, пользуясь точкой наведения и вектором направления полета. Собственно говоря, эти данные поступали от той самой системы автоматической посадки, которая вовсе не выключалась, а лишь была связана запретом на выдачу команд на органы управления космического корабля. Таким образом, через точку наведения алгоритм автоматической посадки, по сути, руководил действиями пилотов, направлявших полет шаттла.

Астронавты «Аполлонов» и командиры шаттлов, обремененные ответственностью за судьбу своей страны и вынужденные рисковать жизнью, делали по отношению к машине тот же самый выбор, что и пилоты EuroAir, – активно взаимодействовали с ней, визуально контролируя процесс, вместо того чтобы лишь «надзирать» за ее действиями.

Пренебрежение возможностями системы автоматического приземления шаттла – всего лишь одно из звеньев в сложной истории полетов человека в космос. В 2011 году, сорок лет спустя после начала космической эры, «челноки» отправились в отставку, и американцы оказались на распутье. И реальные, и виртуальные полеты в космос принесли свои невероятные плоды, хотя этот опыт и был омрачен неудачами.

Заглядывая в будущее, многие задавались вопросом: нужно ли человеку по-прежнему выходить в космос или все задачи уже можно решить, удаленно управляя приборами с Земли? Наряду с этим отмечу, что в наследии полетов спейс-шаттлов красной нитью проходят не только плодотворные научные достижения, но и действия людей. Такие примеры, как ремонт на орбите космического телескопа имени Хаббла и строительство Международной космической станции, казалось, укрепляли веру в важность присутствия человека в космосе с традиционными целями – чтобы строить и ремонтировать.

В то же самое время серия маленьких роботов-планетоходов, работавших на Марсе, подарила ощущение непосредственного присутствия на далекой планете как группам ученых, так и широкой публике, несмотря даже на то, что пропускная способность их канала была очень ограничена и передача сигнала страдала от задержек. Как же ученым удалось «почувствовать себя на месте действия» на таком огромном расстоянии? Как люди работают на Марсе?

Чтобы ответить на эти вопросы, давайте подробно разберем эти хорошо известные аспекты космической деятельности – пилотируемые полеты и работу автоматических аппаратов. И сервисно-ремонтные полеты к «Хабблу», и удаленная работа на Марсе посредством роботов в равной степени служат примерами присутствия человека в космосе, но в очень разных ролях: в одном случае человек выступает как ремонтник или строитель, который использует ловкость собственных рук, а в другом – он исследователь, принимающий решения на основе своих научных знаний.

В обоих случаях, по мере того как люди учатся работать за пределами привычной земной оболочки, их опыт и мастерство находят применение посредством обширных, межпланетных масштабов сетей различных средств. Развитие робототехники оказало глубокое влияние на возможность операций по ремонту космического телескопа «Хаббл», а следовательно, и на процесс строительства Международной космической станции. Удаленные планетоходы на Марсе позволили ученым и инженерам каждый день присутствовать на другой планете и вести там научную работу.

Космический телескоп «Хаббл», который обращается по своей орбите вокруг Земли уже больше двух десятков лет, ремонтировали и усовершенствовали люди, работавшие в просторном отсеке полезной нагрузки шаттла, пять раз за 16-летний период. На первый взгляд, эти операции кажутся примером непревзойденного мастерства и ловкости рук опытных специалистов, действовавших в космическом пространстве. Но все, что выполнялось во время них, было тесно связано с робототехникой. До того как мы перенесемся в настоящие космические дали, где человек присутствует удаленно, – на Марс и еще дальше, – стоит обратить внимание на то, в какой степени «пилотируемый космос» завязан на использование различных машин, а также на то, что опыт взаимодействия с роботами – важнейший навык современного астронавта.

Сама история космического телескопа есть история о том, как менялся опыт работы астрономов. По сути, астрономия – это изучение удаленных объектов, и астрономы никогда не соприкасаются с объектами, которые исследуют. И тем не менее у них существует традиция проводить целенаправленные наблюдения в затворничестве, скажем, на вершинах гор, далеко от мирской суеты (например, на гавайском вулкане Мауна-Кеа), или просто сидя ночью на крышах зданий по всему миру. В наши дни астрономы часто выполняют наблюдения удаленно, посылая из офиса запросы на использование какого-либо телескопа, а взамен получая через Интернет готовые снимки и данные. Размещенный в космосе телескоп – пожалуй, наиболее яркий пример работы астрономов с инструментом, расположенным в удаленной точке наблюдения.

Идея космического телескопа имеет давнюю историю и восходит к немецкому пионеру ракетной техники Герману Оберту, который выдвинул свою идею в 1923 году. Позднее, в 1952 году, его ученик и последователь Вернер фон Браун, работая совместно с художником Чесли Бонестеллом, создал оказавшую на многих глубокое влияние серию иллюстрированных статей о перспективах пилотируемого освоения космоса. Статьи публиковались в журнале Collier's. В числе прочего фон Браун описывает орбитальный космический телескоп, который управляется автоматически, а астронавты лишь время от времени наносят ему визиты для замены фотопленки. Хотя фон Браун и не сумел предугадать будущих достижений в области получения цифровых изображений, сама идея о том, что люди могут удаленно обслуживать размещенные в космосе телескопы, реализовалась.

Однако ранняя концепция телескопа «Хаббл» предполагала, что его обслуживание в полете будет проводиться только при помощи роботов. Сценарий был такой: шаттл выполняет сближение с телескопом, его захват при помощи руки-манипулятора и установку на жесткое основание в своем отсеке полезной нагрузки (практически так это и происходило во время реальных полетов для обслуживания аппарата).