Mars: emberek vagy robotok?

A vörös bolygó megismerésének nagy kérdése, hogy olcsóbb, de kevesebb ismeretet nyújtó robotokkal, vagy költségesebb és veszélyesebb emberes expedíciókkal érdemes próbálkozni. Összeállításunkban a két oldal előnyeit és hátrányait tekintjük át, kiemelve az eddigi tapasztalatokat és a közeljövőben várható tendenciákat.

 

Az emberes marsfelszíni munka szimulálása a Földön (NASA)

A Mars északi sarkvidékén leszállt Phoenix-űrszonda eddigi tevékenysége során már több olyan kisebb-nagyobb probléma jelentkezett, amely egy emberes expedíció alkalmával könnyen megoldható lett volna. Az egyébként kitűnő landolás után a robotkar védőborítása, majd az egyik beépített laboratórium ajtaja nem nyílt ki teljesen, ezeken egy apró mozdulattal segíthetett volna egy asztronauta. Ezután a robotkar próbaműködése borzolta a kedélyeket: az első mintavétel után nem sikerült azonnal megtalálni, hova dobta vissza a kar az anyagot a felszínre. Később a TEGA nevű detektor tetejére jutott túl sok talajminta, amiből a rácsozaton is csak nehezen sikerült egy kis mennyiséget átjuttatni, hogy megkezdődhessen az első elemzés.

Hasonló problémák egyszerűen megoldhatók lennének egy emberes expedíciónál. Az alábbiakban a két különböző felderítési mód előnyeit és hátrányait hasonlítjuk össze, méghozzá a következő 3-4 évtizedre kivetítve, ahol a fő célnak a vörös bolygó minél teljesebb megismerését tekintjük.

Robotok a Mars kutatására

Ami az űrbeli hatékonyságot illeti, a robot kontra ember vitához az eddigi tapasztalataink igencsak behatároltak. A Föld körüli térségben jelenleg ideálisan oszlik meg a munka a robotok (azaz a műholdak) és az emberek (a Nemzetközi Űrállomás legénysége) között. A Holdnál már látványos az eltérés: a hidegháború sürgette emberes holdutazásoknál született tudományos eredmények többsége jóval kisebb ráfordítással, robotokkal is elérhető lett volna. Ráadásul ha nem a nagyhatalmak versengése lett volna a mozgatórugó, alaposan megtervezett programmal sokkal több eredmény születethet. Nincs tehát megbízható példa, amelyet a Mars esetére kivetítve az ember-robot témakörben figyelembe vehetnénk.

A robotokkal végzett marskutatáson a jelenlegi űrszondás programokhoz hasonló tevékenységet értünk: egy-egy űreszköz munkáját a bolygó körül vagy annak felszínén, autonóm módon, tehát földi segítség nélkül. Ugyanakkor a feladatok sorrendjét, a kivitelezés jellegét elsősorban a földi irányítók határozzák meg. A munka hatékonyságának a kommunikáció időbeli késése szab határt: nem lehet azonnal érzékelni, mit csinál és "lát" a szonda, ezért sok feladatot teljesen önállóan kell végrehajtania. A robotokkal végzett kutatás legfontosabb előnyei az alábbiak.

• Viszonylag alacsony költségek: az űrszondákkal végzett marskutatás nagyságrendekkel olcsóbb, mint az emberes expedíció lenne, egyrészt mert a szondák sokkal kellemetlenebb körülményeket is kibírnak, másrészt mert nem kell visszahozni őket a Földre.
• Technológiai tapasztalatok: az űrszondás vizsgálatok már évtizedek óta zajlanak. Az eddigi szondák többségét a korábbi küldetések sikereiből és kudarcaiból tanulva fejlesztették a mai szintre.
• Csekély biztonsági igény: bár minden űreszköz drága és értékes, itt mégsem kell olyan bonyolult megoldásokat kifejleszteni, mint amelyek az emberes expedíciók esetében szükségesek a biztonságos kivitelezéshez. Egy Mars-szonda elvesztése nem jár egyetlen kutató halálával sem.
• Mesterséges intelligencia: a napjainkban gyorsan fejlődő mesterséges intelligencia révén már a közeljövőben nagymértékben szélesedhetnek a robotok képességei.
• Extrém tűrőképesség: egy robot olyan rendkívüli körülmények között (hideg, erős sugárzás, levegőhiány, mérgező kémiai környezet stb.) is dolgozhat, ahol ember már nem tud, avagy csak rendkívüli ráfordítás árán lenne képes.
• Látni a láthatatlant: egy robot a látható tartomány mellett egyéb hullámhosszakat, lézeres vagy radaros méréseket is használhat mindennapi tevékenysége keretében.
• Rendkívüli memória: egy robot nagy mennyiségű, előre betáplált adatot (terület felépítése, koordináták, földtani képződmények helyzete stb.) képes hibátlanul felidézni, és gyorsan felhasználni a munka keretében.

A robotokkal végezhető munka hátrányait az emberes expedíció jellemzőihez hasonlítjuk, ezért az egyes témakörök az utóbbi előnyeinél is megjelennek (lásd cikkünk 2. oldalán). A robotokkal végzett kutatás legfontosabb hátrányai az alábbiak.

• Önálló ötletek hiánya: a robotok főleg előre programozott feladatokat tudnak végrehajtani, emiatt az adott, gyakran csak a helyszínen megismert új viszonyokhoz nehezebben alkalmazkodnak, mint az emberek.
• Műszerkészítés hiánya: a robot csak az előre elkészített és tesztelt műszerekkel képes méréseket végezni, saját maga nem tudja detektorait jelentősen módosítani, nem képes a helyi igényekhez igazított új műszereket létrehozni.
• Általános rugalmatlanság: ez a legnagyobb hátrány az emberes expedíciókkal szemben. Egy robot éveken át fejlesztett és alaposan tesztelt programokat alkalmaz, de ezekkel csak korlátozott mértékben tud a környezet új elvárásaihoz alkalmazkodni - amit egy ember gyakran másodpercek alatt könnyen megtesz.
• Lassúság: a jelenlegi robotok még az olyan egyszerű feladatokkal is, mint például a terepen való haladás, igen lassan bírnak csak megküzdeni.

Néhány új fejlesztési irány a robotoknál: kerekek és karok összekapcsolása (balra), és az emberi mozdulatokat közelítő szerkezet készítése (NASA)

Mindez nem jelenti azt, hogy a jövőben egy-egy hátrányként említett jellemzőt ne tudnának megoldani a robotok esetében is. Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy az űrkutatásban a szondák készítése több évvel a start előtt, fejlesztésük pedig akár egy évtizeddel korábban kezdődik - tehát a gyors fejlődés ellenére nem lehet mindig a legújabb ötleteket megvalósítani az űreszközökön.