Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации - Дэвид Минделл

В конце нашего путешествия, спустя примерно полтора дня, мы планировали подняться на поверхность. Наверх через скрипящий подводный телефон был передан четкий официальный запрос о том, какая погода на поверхности. Надвигался шторм, из-за которого нам было небезопасно отправляться назад, на «Кэролин Чоэст». Поэтому мы вернулись к «Скерки D» и сделали еще несколько фотографий. NR-1 была оборудована колесами, поэтому мы просто отодвинулись от места кораблекрушения на несколько сотен метров и посадили субмарину на дно. Так мы и сидели почти двое суток на глубине 900 м, ожидая улучшения погоды и развлекая себя просмотром военных фильмов в крошечной кают-компании.

В конце концов, мы дождались сообщения о том, что погода проясняется, и поднялись на поверхность так же быстро, как и погрузились.

Я вернулся на «Кэролин Чоэст», чувствуя себя умиротворенным, но взволнованным результатами нашей удачной охоты. Мои коллеги на борту имели зеленоватый цвет лица, страдали от морской болезни и были утомлены последними нелегкими днями. Мы в самом деле пребывали совсем в другом мире, находясь от них на расстоянии меньше полутора километров, но глубоко внизу.

То, что последовало дальше, было естественным экспериментом, в ходе которого я мог сравнить эмоциональную силу облеченного в плоть и кровь опыта с познавательной силой дистанционного присутствия, поскольку я был не настоящим подводником, а инженером-робототехником. Период времени, которое я физически провел на морском дне, был ничтожным по сравнению со временем дистанционной работы, которую я проводил посредством удаленно управляемых роботов и волоконно-оптических кабелей.

Моим «родным» аппаратом был дистанционно управляемый робот «Ясон», разработанный и построенный Лабораторией глубоководных погружений Института океанографических исследований Вудс-Хоул. «Ясон», аппарат размером с фольксваген, пережидал непогоду, принайтовленный к палубе «Кэролин Чоэст». Как только погода наладилась и NR-1 поднялась из глубин, мы быстро запрограммировали «Ясона», чтобы провести серьезное исследование места кораблекрушения под управлением компьютера.

Мы сидели на борту судна в полутемном пункте управления с кондиционированным воздухом, в то время как «Ясон», связанный с поверхностью широкополосным оптико-волоконным кабелем, опускался в глубину на месте крушения «Скерки D». Мы наблюдали видеопоток, проверяли сенсоры и лихорадочно программировали компьютеры. В одном этом погружении сосредоточились семь лет нашей совместной работы: датчики, точная навигационная система, автоматизированное управление направляли «парение» «Ясона» над «Скерки D» и заставляли его двигаться со скоростью улитки по точным повторяющимся трассам, расположенным на расстоянии всего одного метра друг от друга. Сонары и цифровые камеры собирали информацию и передавали ее на судно, где все записывалось на жесткие диски. Акустическая навигационная система, которую я разработал, проверяла положение «Ясона» с точностью до долей сантиметра несколько раз в секунду, давая точную привязку к местоположению для всех данных.

Затем инженеры и аспиранты принимались за работу, соединяя отдельные изображения в широкомасштабный фотомонтаж места крушения и преобразовывая данные с сонаров в топографическую карту высокой точности. Эта карта связывала воедино навигацию, компьютеры, сенсоры и обработку информации. Ранее мы уже проделывали такую работу по частям, но никогда – всю вместе и в такой интересной и важной локации.

Поисковые работы, выполненные роботом, расширили имеющуюся информацию и дали количественную оценку тому, что я увидел из иллюминатора NR-1. В то время как мое пребывание на подводной лодке давало примитивный опыт присутствия, робот превращал морское дно в биты информации. Затем, сидя в сравнительно комфортабельном отсеке надводного судна и получая поток данных, мы исследовали виртуальное место кораблекрушения в деталях, открывая множество вещей, которые я не видел, когда находился «там».

Теперь мы могли определить размеры места кораблекрушения: оно составляло 20 м в длину и 5 м в ширину. На нем выделялись две четко очерченные кучи древних сосудов, которые оказались амфорами. Многие из них лежали в маленьких воронках, которые за тысячи лет, очевидно, были промыты вокруг них слабыми подводными течениями. В основном амфоры достаточно сильно отличались друг от друга, но в одном кратере лежали три совершенно одинаковые, как будто их скрепили вместе. Морское дно, которое казалось плоским, когда я смотрел на него невооруженным глазом сквозь иллюминатор, в действительности имело небольшой изгиб, приподнимаясь всего на несколько сантиметров. Это были очертания корпуса корабля «Скерки D», погребенного под слоем ила.

Когда мы показали цифровые карты одному из находившихся на борту археологов, он воскликнул: «Вы за четыре часа сделали то, чем я на месте последних раскопок занимался целых семь лет!» К тому же никогда раньше ни один подводный археолог не располагал столь подробной и точной картой, как наша карта «Скерки D» – фактически это была самая точная карта из когда-либо выполненных карт морского дна, пусть даже она отражала только крошечный участок в огромном океане.

Поисковые работы «Скерки D» были кульминацией по меньшей мере восьми лет инженерной работы. Мы научились оцифровывать морское дно с высокой точностью. Это должно было привести к изменениям и в археологии, и в способе изучения человеческой истории в глубинах моря. Теперь мы знали, как выполнять археологические «раскопки», даже не прикасаясь к ним. Мы открыли новую отрасль археологии, направленную на изучение морских глубин и древних торговых путей, связывавших разные народы. Мы могли поднимать новые вопросы. Но не всем понравилось это нововведение.

Исследования, проводимые с помощью роботов, некоторым показались потрясающими, а других встревожили. Пытаясь понять, чем вызвано это сопротивление, я начал свой путь поисков и открытий, занявший 20 лет. Тем не менее, прежде чем продолжить этот рассказ, нам нужно вернуться к моменту возникновения идеи глубоководных исследований, чтобы увидеть, как люди начали осваивать дно океана, и понять, какую роль «Ясон» сыграл в этой истории.

Сегодня использование роботов для исследования океана стало обычным делом. Когда исчезает самолет или прорывается нефть из подводной скважины, роботы – самый первый (а иногда и единственный) способ увидеть, что произошло. Но все время, пока разрабатывался «Ясон», не стихали жаркие дебаты. «Эти роботы навсегда останутся всего лишь игрушками для инженеров», – предостерегали нас некоторые ученые. Другие вообще заявляли, что для того, чтобы стать настоящим океанографом, нужно физически спуститься на океанское дно. Известные археологи заявляли, что посещать с помощью дистанционно управляемых роботов останки древних кораблей в глубинах океана по определению неэтично, даже если это делается только с целью сделать фотографии.

Эти археологи разработали свои методы исследования для мелководья. С аквалангами они могли изучить верхние несколько десятков метров океана, что заставляло их держаться поближе к берегу. Даже глубина погружения большинства подводных лодок, как правило, ограничена несколькими сотнями метров. Можно сказать, что они являются аппаратами, пригодными для погружения в воду, разработанными скорее для того, чтобы путешествовать по океану, а не нырять в его глубины. (Большая часть подводных лодок и роботов были построены для мелководных прибрежных районов, и вы даже можете построить что-то подобное сами из деталей, купленных в магазине технических товаров.)

Напротив, Лаборатория глубоководных погружений специализировалась на очень больших глубинах, часто достигающих нескольких километров, что позволяло нам оказываться посреди океана, в глубоководных впадинах или зонах субдукции (океанских котловинах). Это экзотические среды с экстремальными условиями, высоким давлением и другими факторами, которые предъявляют особые требования к технике и людям.

Говоря инженерным языком, полная глубина океана составляет 6000 м. Участки такой глубины покрывают более 90 % океанского дна. Для того чтобы опуститься так глубоко, нужны действительно тяжелые машины: чтобы сохранить даже небольшую электронную начинку сухой на такой глубине, необходимо огромное цилиндрическое металлическое вместилище, которое превосходит масштабы своей начинки по размеру, весу и ценности. Самая глубокая часть океана – Марианская впадина – имеет глубину почти 11 000 м и требует еще более приспособленной к таким условиям техники. Расположенные в открытом океане горные кряжи, которые окружают Землю кольцом, как шов на бейсбольном мяче, поднимаются до глубины от 4000 до 2000 м под поверхностью океана.