Роботехника

Пока Рогозин отжигал мемчиками в соцсетях на тему американцев, которые обнаружили жизнь на Марсе в виде Рогозина, в это время самый большой и современный американский марсоход приземлялся на красной планете после 203-дневного путешествия. Данный марсоход преодолел 472 миллиона километров и отправил сигнал о успешном приземлении в центр управления полётами в Лаборатории реактивного движения НАСА, который находится где-то в Южной Калифорнии.

Прямиком из рубрики: СТРАШНО ВРУБАЙ!

А началось всё с того, что американские массовики затейники решили проверить гипотезу о том, что на Марсе могут или могли ранее жить разные виды бактерий. Для этого они сконструировали высокотехнологичный вездеход с роботом астробиологом и астрогеологом с целью поиска следов жизни, а саму миссию они назвали Марс-2020. Так 30 июля 2020 года с космической станции на мысе Канаверал во Флориде стартовал одноразовый шаттл. с данным марсианским вездеходом.

Этой машине дали имя Настойчивость, которое с точки зрения американцев знаменует собой первый шаг полных амбиций, выражающийся в настойчивых усилиях по сбору образцов с красной планеты с целью дальнейшей их транспортировки.

Это успешное приземление один из тех поворотных моментов для НАСА, Соединенных Штатов и космических исследований во всем мире, когда мы знаем, что находимся на пороге открытия и точим наши карандаши, так сказать, чтобы переписать наши учебники", пафосно сказал исполняющий обязанности администратора НАСА Стив Юрчик. Миссия Марс 2020 Настойчивость воплощает дух настойчивости нашей нации, которая остаётся непоколебимой даже в самых сложных ситуациях, вдохновляя и продвигая науку и наши научные исследования. Сама миссия олицетворяет человеческий идеал настойчивого движения к будущему и поможет нам подготовиться к человеческому исследованию Красной планеты. Смолвил Юрчик, почти прям как доктор Бетругер из игры DOOM 3.

Тот самый момент монолога Бетругера про будущее полное технологических чудес

Правда стоит отметить, что в отличии от последнего Юрчик действительно не лукавит и без злой умысли рассчитывает на успешные результативные приключения электроника.

Так или иначе начальная цель Робота-геолога и астробиолога весом 1026 килограммов пройти несколько недель испытаний внешней среды на враждебной марсианской поверхности, чтобы уже потом спокойно приступить к своей основной цели провести двухлетнее научное исследование кратера Джезеро на Марсе. В то время как марсоход будет исследовать скалы и отложения дна древнего озера и дельты реки Джезеро, чтобы охарактеризовать геологию региона и климат далёкого прошлого, фундаментальной частью его миссии будет астробиология, включающая поиск признаков древней микробной жизни.

С этой целью запланированная НАСА и UAC, ой простите ЕКА (Европейское космическое агентство) кампания по возвращению образцов с Марса позволит ученым на Земле изучить эти образцы, собранные марсоходом Настойчивостью, для обнаружения признаков жизни в прошлом с использованием особых инструментов, которые невозможно было бы отправить на Красную планету из-за слишком больших размеров.

В следствии сегодняшних захватывающих событий первые нетронутые образцы, ранее тщательно задокументированные в прошлых исследованиях, стали на один шаг ближе к тому, чтобы отправиться на Землю, говорит Томас Зурбухен, заместитель администратора по науке НАСА. Настойчивость это первый шаг к возвращению горных пород и реголита с Марса. Мы не знаем, что скажут нам эти первозданные образцы. Но то, что они могли бы нам рассказать, является монументальным включая то, что жизнь, возможно, когда-то существовала и за пределами Земли.

Исследуемый Кратер Джезеро имеет радиус около 45 км. Он находится на западной окраине Исидис Планиция, гигантского ударного бассейна к северу от марсианского экватора. Ученые определили, что 3,5 миллиарда лет назад кратер имел собственную дельту реки и был заполнен водой. Энергетическая система, которая обеспечивает электроэнергией и теплом Настойчивость при исследовании кратера Джезеро, представляет собой многоцелевой радиоизотопный термоэлектрический генератор, или сокращённо МРТГ.

Снимок из прошлого

Министерство энергетики США (DOE) предоставило его НАСА в рамках постоянного партнерства по разработке энергетических систем для гражданских космических исследований. Данный аппарат оснащён семью основными научными приборами, самыми большими камерами, из когда-либо отправленных на Марс, и своей изысканно сложной системой накопления образцов, являющейся первой в своем роде отправленной в космос. Настойчивость как какой-нибудь трилобит будет прочесывать регион Джезеро в поисках окаменелых остатков древней микроскопической марсианской жизни, забирая образцы по пути.

Настойчивость это самый изощренный, хитрый и умный робот-геолог, классный биолог и вообще самый няшный вездеход из когда-либо созданных, почти как Валли. Тем не менее ему предстоит проверить утверждения того, что на Марсе когда-то существовала микроскопическая жизнь, ибо эта гипотеза несёт огромное бремя доказательств, примерно так говорит Лори Глейз, директор отдела планетарных наук НАСА. Хотя мы многому научимся с помощью великих инструментов, которые есть на борту марсохода, вполне возможно, что здесь, на Земле, есть гораздо более эффективные лаборатории и инструменты, которые смогут сказать нам, несут ли полученные образцы с Марса доказательства запаха и цветения жизни в его геологическом прошлом.

Настойчивость в стенах лаборатории

Посадка на Марс - всегда невероятно сложная задача, и мы гордимся тем, что продолжаем развивать наш прошлый успех, сказал директор JPL Майкл Уоткинс, намекая на успешные прошлые исследования с вездеходом-фотографом. Но, несмотря на то, что Настойчивость способствует этому успеху, этот марсоход также прокладывает свой собственный путь и решает новые задачи в наземной миссии. Мы построили этот вездеход не только для успешного приземления, но и для того, чтобы найти и собрать лучшие научные образцы, которые потом отправятся на Землю, а невероятно сложная система отбора проб и автономность позволяет нам не только выполнить эту миссию, но и создать основу для будущих миссий с участием роботов и экипажа. Закончил Капитан Очевидность.

Основой успешной миссии являются набор датчиков Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2), который успешно собирал данные об атмосфере Марса во время входа в неё и система Terrain-Relative Navigation, которая автономно управляла космическим кораблем во время последнего спуска.Ожидается, что данные от обоих наборов помогут будущим человеческим миссиям приземляться в других мирах с целью несения светочи счастливого, демократического и капиталистического будущего более безопасно и менее бесполезно с высокой долей положительного КПД для достижения великой цели.

Надеюсь будущих пассажиров при такой посадки не стошнит

На поверхности Марса научные инструменты Настойчивости будут иметь возможность проявить себя с научной точки зрения. Mastcam это пара научных камер с Zoom-объективом на голове вездехода, которые позволят дистанционно зондировать робота и создавать цветные 3D-панорамы марсианского пейзажа с высоким разрешением.

SuperCam, также расположенный на голове использует импульсный лазер для изучения химического состава горных пород и отложений и имеет собственный микрофон, чтобы сестра Валли могла общаться с учёными честно рассказывая лысым обезьянам о характеристике встречаемых горных пород их физических свойствах, таких как твёрдость.Помимо этого у вездехода есть супер планетарный прибор для рентгеновской литохимии (PIXL) и приборы для сканирования среды обитания гипотетических организмов с комбинационным светом и люминесценцией для органических и химических веществ (SHERLOCK), расположенные на турели в конце манипулятора марсохода, которые будут работать вместе для сбора данных о геологии Марса крупным планом.

PIXL будет использовать рентгеновский луч и набор датчиков, чтобы исследовать химический состав горных пород. Ультрафиолетовый лазер и спектрометр SHERLOCK вместе с широкоугольным топографическим датчиком для операций и инженерной инженерии (WATSON) будут изучать поверхности горных пород, определяя наличие определенных минералов и органических молекул, которые являются строительными блоками жизни на Земле на основе углерода. Есть надежда, что следы жизнедеятельности Рогозина этот прибор все таки там не обнаружит (Возможно неудачная шутка).

Краткое содержание того, что есть в вездеходе

Шасси марсохода также является домом для трех научных приборов. Radar Imager for Mars 'Subsurface Experiment (RIMFAX) - это первый зондовый радар на поверхности Марса, который будет использоваться для определения того, как различные слои марсианской поверхности формировались с течением времени. Эти данные могут помочь проложить путь для будущих датчиков, которые будут искать подземные отложения водяного льда. Также с прицелом на будущие исследования Красной планеты, продемонстрируются технологии Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment (MOXIE), которые должны попытаться суметь производить кислород из воздуха разреженной атмосферы Красной планеты, состоящей в основном из двуокиси углерода.

Анализаторные динамики окружающей среды Марса (MEDA) установленные на носу марсохода вместе с датчиками на голове и шасси предоставят ключевую информацию о погоде, климате и концентрации пыли на красной планете. Крошечный квадрокоптер Ingenuity Mars Helicopter, в настоящее время прикрепленный к чреву Настойчивости, представляет собой демонстрацию технологии, которая попытается совершить первый управляемый полет на другой планете.

Инженеры-проектировщики и ученые теперь будут проверять Настойчивость на практике, тестируя каждый её инструмент, каждую подсистему и каждую подпрограмму в течение следующих месяцев. Только после этого они отправят квадрокоптер на поверхность для проведения лётных испытаний. В случае успеха Ingenuity может добавить воздушное измерение к исследованию Красной планеты, где такие квадрокоптеры послужат разведчиками или доставят будущих астронавтов за пределы их базы. Как только испытательные полеты Ingenuity будут завершены, марсоход приступит к серьезным поискам свидетельств древней микробной жизни.

Квадрокоптер

Настойчивость - это больше, чем марсоход, и больше, чем эта удивительная команда мужчин и женщин, которые построили его и привели нас сюда, - сказал Джон МакНэми, руководитель проекта миссии марсохода Настойчивость на Марсе 2020 в JPL. Это даже больше, чем 10,9 миллиона человек, которые подписались на участие в нашей миссии. Эта миссия о том, чего люди могут достичь, если будут упорны. Мы зашли так далеко. Теперь смотрите, как мы идем. Раунд!.

Будущее Марса на наших плечах, но это не точно.

P.S. Данная статья является переводом новости немножко в юморном стиле и отличается от манеры подачи оригинала, при этом смысл оригинала сохранён. Материал переведён мной и опубликован в виде цензурной версии в научно-популярном сообществе фанерозой.

Источник

Удивительно, но в век самоуправляемых машин, 5G и спутникового интернета многие до сих пор думают, что еда для масс-маркета производится примерно теми же методами, что и 3040 лет назад. Есть трактор, комбайн, борона, и на этом прогресс остановился. Но современная ферма может быть оборудована хай-тек-устройствами не хуже заводского цеха. Давайте разбираться, как современные фермы работают сегодня.

Позабыты хлопоты, остановлен бег, вкалывают роботы, а не человек.

Роботы на ферме

Постоянный рост населения планеты ставит перед сельским хозяйством всё новые и новые челленджи. Но современный человек уже знает, что экстенсивный путь распахать половину мира, повернуть реки, распылить инсектициды это путь разрушения природной экосистемы.

Поэтому вместо роста количественного выбирает качественный а он требует сложных методов и устройств. Так что если видео с автоматизированной пересадкой деревьев (пример 1, 2) приводит вас в неописуемый восторг дальше будет еще круче.

Зачем нужен агротех

Спрос на продукты питания за всю историю человечества только рос. Ещё Томас Мальтус в 18-м веке сформулировал свой закон: население растёт экспоненциально, а ресурсы только линейно. И хотя оптимисты настаивают, что он был неправ и рост производительности труда решает проблему, тренд ясен: спрос на продукты растёт.

Поскольку население Земли приближается к 8 миллиардам человек, производство должно стать эффективнее, чем когда-либо. Но, увы, производственные проблемы нельзя решить простым линейным масштабированием: нет свободного места, исчерпана пропускная способность транспортной сети, неоткуда подвести дополнительные ресурсы (воду, электричество). Тиски новых экологических норм сжимаются всё крепче. Ограничения приходится обходить сложным и дорогостоящим путём повышения КПД и уменьшением издержек производства.

Здесь-то и приходит на помощь хай-тек. Оптимизация бизнес-процессов считается главной историей успеха второй волны внедрения искусственного интеллекта. Теперь алгоритмы прогнозируют спрос, планируют производство и управляют качеством продукции. Следующая волна вводит в игру сенсоры и роботов. На этой благодатной почве и выросло множество молодых стартапов, которые революционизируют сельское хозяйство при помощи новых информационных технологий. За примерами далеко ходить не придётся.

Naio Technologies

Помните роботов-курьеров от Yandex, эдаких смешных шестиколёсных черепах, которые могут сами ориентироваться в городе и привозить заказанный в соседнем вег-кафе сельдереевый смузи и стейк из сейтана к вам домой? Так вот, у него есть хардкорный внедорожный брат-близнец, обеспечивающий прополку грядки в автоматическом режиме.

Французская Naio Technologies выступает за экологичное земледелие: зачем поливать грядку тонной химии и лишний раз загрязнять почву (а ещё создавать устойчивые к гербицидам и пестицидам виды сорняков и вредителей), когда можно эффективно решить проблему механическим способом. Около 150 умных роботов Oz, Dino и Ted от Naio уже впахивают на французских и американских землях, а сам стартап привлёк более 14 млн инвестиций на создание фабрики по производству таких машин, так как первые экземпляры (на которые уже было собрано 3 млн) были изготовлены чуть ли не вручную.

Планы у компании наполеоновские: в течение 10 лет они собираются поставить роботов на каждое поле в США и Европы, говорят, что по эффективности их продукт просто не оставит шансов альтернативным технологиям. То есть либо у тебя ферма с роботами-пропольщиками, либо ты не вписался в рынок и твои конкуренты производят еду дешевле и качественнее. Причём вынудит фермеров обновляться не только растущий спрос, но и давление госрегуляторов, стремящихся уменьшить применение химикатов на полях.

BlueRiver

По сути, Lettuce Bot решает ту же проблему, что и предыдущий стартап, но чуть иным методом. Компания решила не отказываться от гербицидов в полной мере, просто применять их точечно, а не заливать всё поле без разбора. Робот ездит по полям, оценивает растущую на них зелень и прицельно опрыскивает специальным раствором только сорняки.

В результате те не мешают росту салата, а на сам салат не попадает всякая химия. Стартап не такой молодой, поэтому и подход к решению проблемы был попроще, и результат соответствующий: известный (в том числе и кабальным DRM) производитель сельхозтехники John Deere купил стартап за $300+ млн.

Животноводство и роботы от Lely

В одной только России уже больше 130 молочных ферм используют робототехнику. Для чего? Задачи у ботов самые разные. Чаще всего в контексте такой автомазиации вспоминают продукцию голландской фирмы Lely (неудивительно, что стартап именно из этой страны много лет считается лидером в молочной отрасли).

У компании есть бот Juno, чем-то напоминающий гигантский робот-пылесос весом в добрых полтонны. Он ездит по помещению сам, старается ни во что жёсткое не врезаться, только вместо уборки подравнивает насыпанный на пол свежий корм, чтобы коровам не пришлось далеко за ним тянуться. Работает 24/7, не просит отпусков и не требует медицинской страховки. Сплошные плюсы.

Другой бот, Lely Discovery 90, занимается чисткой коровника. Собирает и вывозит навоз, моет дощатый пол, дезинфицирует труднодоступные места. Фермеры, внедрившие робоуборщика, отмечают улучшение здоровья подопечных коров: отсутствие кислотной среды и жидкостей на полу предотвращает болезни копыт и различные дерматиты. Сами же парнокопытные быстро привыкают к механическому товарищу и спустя какое-то время воспринимают его как неотъемлемую часть их дома: спокойно отходят с маршрута робота и не мешают ему убираться.

Вершиной автоматизации можно назвать автоматического робота-доярку, который применяет лазерное построение трёхмерной модели вымени для точного позиционирования доильного аппарата. Умный робот заботится, чтобы бурёнкам было комфортно в процессе дойки: работает быстро и тихо, не травмирует животных, помнит о чистоте и дезинфекции и умеет интегрироваться с другим оборудованием молочной фермы резервуаром-охладителем, умными воротами, системой управления рационом питания коров и т. п.

Саму Lely нельзя назвать стартапом компания основана в 1997 году и не только занимается производством техники, но и успешно инвестирует в молодые предприятия, создающие инновационные системы для фермерских хозяйств.

Hans-Christian Fritsch, управляющий компании-партнёра Ilmsens, отмечает, что в современном мире стартапам всё сложнее довести прототип изобретения до серийного продукта. Иногда идея успевает устареть, иногда крупный бизнес ведёт себя нечестно и ворует идеи. Вдобавок специфический рынок фермерской автоматизации накладывает особые ограничения на свободу творчества создателей: технику надо сертифицировать, привести в соответствие определённым требованиям безопасности и стандартам определённых стран нюансов много.

Поэтому важно не только иметь идею, но и возможность вывести её на рынок, что порой нереально без привлечения внешних инвестиций и экспертов, которые уже набили шишки в этой области.

Рой в стальном доме от BeeWise

Наконец, одной из самых современных и сложных фермерских систем является роботизированная установка для пчеловодов от израильского стартапа BeeWise. Компания выпускает решения под ключ, призванные не только упростить производство мёда, но и позаботиться об экологии.

Треть всех растений на Земле опыляется пчёлами, при этом от влияния человека на окружающий мир ежегодно погибает около 40 % популяции ульев, что приводит к сокращению производства мёда. Проблем, влияющих на здоровье пчелиной колонии, масса от агрессивного использования пестицидов и инсектицидов до неумелого содержания ульев и плохой защиты от влияния внешней среды.

Система BeeHome помещается в стандартный 20-футовый морской контейнер и обеспечивает безопасным жильём до 40 колоний пчёл. Натренированный ИИ сохраняет в контейнере идеальные условия для развития пчелиных семей: контролирует влажность, освещённость, температуру и состав воздуха. Если система заметит отклонения параметров от нормы, на которые не сможет повлиять сама (например, обнаружит влияние пестицидов или паразитических клещей на пчёл), она моментально сообщит владельцу о выявленной проблеме.

Стартап успешно привлёк инвестиции, с первой же попытки заработав около $10 млн на производство роботизированных пчелиных домов + $6 млн в виде различных грантов и премий от европейских и израильских государственных программ и частных инициатив.

Робоферма навсегда

К 2050 году учёные прогнозируют рост населения планеты до 10 млрд человек. И если мы не хотим наблюдать ландшафты в духе Безумного Макса, к потреблению ресурсов надо подходить ответственно. Умные технологии для сельского хозяйства могут улучшить обстановку на планете, не только сделав еду доступной и безопасной, но и решив экологические вопросы. Большинство парниковых газов производят не заводы и автомобили, а фермы. Поэтому роботизация агропромышленности неизбежный тренд ближайших десятилетий.