智能机器人助力太空探索_评论网--全球最大的政经类评论门户网站

当前智能机器人已进入高速发展期，在各行各业发挥着十分重要的作用，为人类实现了经济价值和社会价值。正如中国科学家和未来学家周海中在1990年发表的经典文章《论机器人》中预言：“随着科学技术的进步，尤其人工智能和机器人技术的发展，智能机器人时代即将来临；智能机器人将在各行各业大显身手，推动着我们工作和生活的变革。”从目前的情况看，他的这一预言已经成为现实。有关专家认为，在智能机器人的助力下，未来太空探索将会取得更大的成就。

                       勘探器“毅力号” 正在火星上工作。（图片源自网络）
      随着人工智能技术和航天航空技术的发展，智能机器人也从地球走向了太空。毕竟，相较于人类，智能机器人铜头铁身，不怕受到微重力、高真空、超低温、强辐射环境的伤害，无需苛刻的生存保障，是完成太空任务的完美选择。因此，研制和使用太空智能机器人，已成为人类航天事业的一个发展趋势，并成为世界航天大国竞相发展的热点领域。当前，太空智能机器人已经在国际空间站、飞船、卫星等飞行器的在轨维护、空间装配、月球探测和火星探测等任务中得到广泛的应用，相关研发试验活动高度活跃，呈现出一系列发展特点和趋势。
      今年4月8日，SpaceX完成了首个私人太空任务，通过猎鹰9号飞船和龙式乘员舱，将四名宇航员送到了国际空间站。另外，它还将一套基于自组装智能机器人的先进构筑技术送上了天；这套技术是美国麻省理工学院媒体实验室团队开发的Tesserae项目，该项目旨在探索可在太空轨道上重构、且具有环境自适应性的早期镶嵌原型。据报道，这项研究建立在先前在国际空间站上开展的一项测试的基础之上，具有全面的诊断能力和可重构性；它有助于为将来“在轨建造卫星和未来太空栖息地”的前沿技术奠定基础。
     德国航空航天中心(DLR)作为德国政府在国家太空计划中的代表，负责进行研究并协助欧洲航天局(ESA)，同时负责为德国制定长期研究目标。最近，DLR通过研究最新技术以推进太空探索是实现目标的重要一环。该中心决定使用3D打印生产这个无人驾驶的火星探测机器人；而生产用于极端环境的原型机器人十分复杂。“我们的原型通常非常复杂，甚至可能复杂到无法付诸实践，所以选择合适的生产方法和材料非常重要，这样我们才能不受限制地实现所需的功能。”首席科学家Kaj Fuehrer说。
    前不久，日本宇宙航空开发研究机构（JAXA）希望通过跟全日空航空公司（ANA）的合作打造出一款能替代人类去展开太空行动的“阿凡达” 智能机器人。其目标是通过沉浸式的网真（让人有身临其境之感），设计机器人系统，让人类在回路中操作，让它们像人类一样完成任务，而不需要人类亲自在场。他们期待创造出真正的”阿凡达“去创造一个新的太空行业。美国国家航空航天局（NASA）也曾有过这一想法，毕竟在太空中，人力资源太过昂贵，而且由于引力等，人类的活动并不方便。
    据了解，中国的太空智能机器人研究起步较晚，但是随着中国综合国力的增强和航天技术的快速发展，在太空智能机器人领域，中国也开展积极探索和研究，完成了多项空间验证实验，多项关键技术取得突破。例如，由中国航天科技集团有限公司研制的太空机械臂与采样机械臂能够同时实现大范围、大负载操作以及局部精细化操作，在质量、负载能力、输出力矩等指标均达到或超越了世界先进水平，为中国太空智能机器人的系统研发、工程实施及空间应用提供了强有力的支持。
   在未来，智能机器人对火星表面的探索几乎可以完全自主，而人类的存在几乎没有任何优势。同样，某些工程项目不再需要人类的干预，例如天文学家梦想在月球的背面建造一个大型射电望远镜，不受地球的干扰。这类项目可以完全由智能机器人来建造。如果要宇航员进行施工，就需要一个装备精良的住处，而智能机器人可以代替宇航员长期留在工作现场。同样，如果开采月球土壤或小行星的稀有材料在经济上变得可行，也可以用智能机器人更便宜和安全地完成。智能机器人还可以探索木星、土星及其迷人的各种卫星。
     美国天文学家Donald Goldsmith和英国天文学家Martin Rees日前在其著作《宇航员的终结（The End of Astronauts）》中提出，未来太空探索主要由智能机器人承担。智能机器人探索方面的进展以火星上的一组漫游车为例，NASA最新的勘探器“毅力号”可以在来自地球的有限指导下自行驾驶穿越岩石地形，探索生命存在的迹象。传感器和人工智能技术的改进将进一步使智能机器人本身能够识别特别有意思的地点，从那里收集样本发给地球。当前人工智能和太空技术的发展如火如荼，科技已经全然改变了我们这个时代。
文/孙晓辉（作者单位：美国普渡大学工程学院）
(责任编辑：佚名)