圣诞节前夕,一艘自主航天器飞过太阳,距离太阳比之前的任何人造物体都要近。美国宇航局的帕克太阳探测器俯冲穿过大气层,其任务是发现更多有关太阳的信息,包括它如何影响地球的太空天气。
这对人类来说是一个里程碑式的时刻,但没有任何人类直接参与,因为航天器在飞过太阳时自行执行了预先编程的任务,与地球完全没有任何联系。
在过去的六年里,机器人探测器已经穿越了太阳系,到达了人类无法到达的目的地。在为期10天的飞越过程中,帕克太阳探测器经历了 1000 摄氏度的温度。
但这些自主航天器的成功,加上新的先进人工智能的兴起,提出了人类在未来太空探索中可能扮演什么角色的问题。
一些科学家质疑是否需要人类宇航员。
英国皇家天文学家马丁·里斯勋爵表示:“机器人正在快速发展,而派遣人类的理由却越来越弱。”“我认为任何纳税人的钱都不应该用来将人类送入太空。”
他还指出了对人类的风险。
“将人类送往那里的唯一情况是作为一种冒险,是富人的一次经历,而且应该由私人资助,”他认为。
伦敦大学学院的物理学家安德鲁·科茨对此表示同意。“对于严肃的太空探索,我更喜欢机器人技术,”他说。“[他们]走得更远,做了更多的事情。”
他认为,它们也比人类便宜。“随着人工智能的进步,机器人会变得越来越聪明。”
但这对于未来几代崭露头角的宇航员意味着什么呢?当然,人类可以在太空中执行某些功能,但机器人无论多么先进却永远无法执行这些功能?
流浪者与人类
机器人宇宙飞船已经访问过太阳系的每一颗行星,以及许多小行星和彗星,但人类只去过两个目的地:地球轨道和月球。
自 1961 年,当时的苏联尤里·加加林 (Yuri Gagarin) 成为第一位宇宙探险家以来,总共约有 700 人去过太空。其中大多数已经进入轨道(环绕地球)或亚轨道(乘坐美国公司蓝色起源的新谢泼德火箭等运载工具,短距离垂直跳跃进入太空,持续数分钟)。
德克萨斯州莱斯大学的生物学家、《火星上的城市》一书的合著者凯利·韦纳史密斯博士说:“声望永远是我们在太空中载人的一个原因。”“这似乎被认为是展示你的政治制度有效和你的人民才华横溢的好方法。”
但除了与生俱来的探索欲望或声望之外,人类还在地球轨道上(例如国际空间站)进行研究和实验,并利用这些来推进科学发展。
机器人可以为科学研究做出贡献,能够前往不适合人类居住的地方,在那里他们可以使用仪器来研究和探测大气和表面。
韦纳史密斯博士说:“人类比机器人更加多才多艺,而且我们完成工作的速度比机器人更快,但我们在太空中生存确实非常困难且昂贵。”
作者萨曼莎·哈维(Samantha Harvey)在她的 2024 年布克奖获奖小说《轨道》中更加抒情地表达了这一点:“机器人不需要水分、营养、排泄、睡眠……它什么都不想要,也不要求任何东西。”
但也有缺点。许多机器人动作缓慢且有条不紊,例如在火星上,漫游车(遥控机动车辆)的行驶速度仅为 0.1 英里/小时。
“人工智能可以在国际象棋中击败人类,但这是否意味着它们能够在探索环境中击败人类?”伦敦大学行星科学家伊恩·克劳福德博士问道。“我只是认为我们不知道。”
然而,他确实相信人工智能算法可能使漫游车变得“更高效”。
人工智能助手和人形机器人
技术可以将宇航员从某些任务中解放出来,让他们能够专注于更重要的研究,从而在补充人类太空旅行方面发挥作用。
“[人工智能可以用来]自动化繁琐的任务,”美国计算机和行星科学家 Kiri Wagstaff 博士解释道,他曾在美国宇航局加州喷气推进实验室工作。“在行星表面,人类会感到疲倦并失去注意力,但机器不会。”
挑战在于大型语言模型 (LLM) 等操作系统需要大量的算力,这些系统可以通过处理大量文本数据来理解和生成人类语言。瓦格斯塔夫博士说:“我们还没有达到能够在火星漫游者上运行法学硕士学位的阶段。”
“漫游者的处理器的运行速度约为智能手机的十分之一”——这意味着它们无法满足运行法学硕士的强烈要求。
具有机械臂和四肢的复杂人形机器是另一种技术形式,可以在太空中承担基本任务和功能,特别是当它们更接近地模仿人类的身体能力时。
NASA 的 Valkyrie 机器人由约翰逊航天中心制造,用于参加 2013 年机器人挑战赛。它重 300 磅,高 6 英尺 2 英寸,看起来与星球大战冲锋队没什么不同,但它是越来越多具有超人能力的类人机器之一。
早在瓦尔基里号诞生之前,美国宇航局机器人宇航员是第一个设计用于太空的人形机器人,可以承担原本由人类执行的任务。
它经过特殊设计的手意味着它可以使用与宇航员相同的工具,并执行复杂、精细的任务,例如抓取物体或轻按开关,这对其他机器人系统来说太具有挑战性。
Robonaut 的最新型号于 2011 年搭乘发现号航天飞机飞往国际空间站,在那里帮助进行维护和组装。
“如果我们需要更换组件或清洁太阳能电池板,我们可以通过机器人来完成,”德克萨斯州美国宇航局约翰逊航天中心灵巧机器人团队的负责人肖恩·阿齐米博士说。“我们认为机器人是当人类不在时保护这些栖息地的一种方式。”
他认为机器人可能很有用,不是取代人类探险家,而是与他们一起工作。
一些机器人已经在没有人类的其他星球上工作,有时甚至可以自己做出决定。例如,美国宇航局的好奇号火星车探索火星上一个名为盖尔陨石坑的区域,可以在没有人类参与的情况下自主地进行一些科学研究。
瓦格斯塔夫博士说:“你可以指挥火星车拍摄场景照片,寻找可能符合任务科学优先事项的岩石,然后自动向该目标发射激光。”
“它可以读取特定岩石的读数,并在人类还在睡觉时将其发送回地球。”
但像好奇号这样的漫游者的能力因其缓慢的速度而受到限制。还有一些东西是他们无法与之竞争的。也就是说,人类有额外的好处,可以以机器无法做到的方式激励人们回到地球。
“灵感是一种无形的东西,”科茨教授说。
美国宇航局退休宇航员 Leroy Chiao 对此表示同意,他在 20 世纪 90 年代和 2000 年代乘坐美国宇航局航天飞机和国际空间站进行了三次太空飞行。“当人们在做某事时,人们就会产生联系。
“公众对机器人任务感到兴奋。但我预计火星上的第一个人类会比第一次登月更大。”
火星上有生命吗?
自 1972 年 12 月最后一次阿波罗任务访问月球以来,人类的旅行从未超出地球轨道。美国宇航局希望通过阿尔忒弥斯计划在十年内将人类带回那里。
这下一次载人飞行任务2026 年将有四名宇航员绕月飞行。计划于 2027 年进行的另一次任务将让美国宇航局宇航员登陆月球表面。
与此同时,中国航天局也希望将宇航员送上月球。
另一方面,美国SpaceX公司首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)也有自己与太空相关的计划。他表示,他的长期计划是在火星上建立一个殖民地,人类可以在那里土地。
他的想法是使用 Starship(他的公司正在开发的一种大型新型交通工具)一次运送最多 100 人,目标是20年内火星上有100万人。
韦纳史密斯博士解释说:“马斯克认为我们需要搬到火星,因为如果地球上发生灾难性的事情,火星可以成为人类的后备。”“如果你相信这个论点,那么将人类送入太空是必要的。”
然而,关于在火星上生活还有很多未知因素,包括她所说的尚未解决的无数技术挑战。
“也许婴儿无法在那种环境中发育,”她说。“有一些道德问题我们没有答案。
“我认为我们应该放慢速度。”
不过,里斯勋爵有自己的愿景,人类和机器人的探索可能会融合在一起,使人类本身成为半机器,以应对极端环境。“我可以想象他们将使用基因改造、机器人附加组件等所有技术来应对非常恶劣的环境,”他说。
“我们可能会有一个乐于生活在火星上的新物种。”
然而,在那之前,人类可能会沿着之前机器人探险家长期走过的道路,继续向宇宙迈进一小步。
顶级图片来源:NASA
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