能拯救人类载人航天的,会是人工智能么?

Part 1

人类脆弱之殇

长久以来,限制人类载人航天技术发展的重大原因之一,是人类。

人类自诩为地球历史上的天之骄子,一种高等级智慧生命。然而人类的肉体却脆弱不堪:得吃得喝得呼吸得排泄,怕热怕冷怕水怕干怕辐射;重力大了被压垮,重力小了却不会飞。

冷战之后,人类靠着早期成功率 30% 的无人探测器迅速征服了太空,但载人却困难重重。加加林好不容易的突破,不仅仅是不计成本,更是他冒着巨大的风险上去的,例如:他在返回时还要在 7 千米高空从飞船中跳伞。

人类史上三大航天任务:阿波罗登月、航天飞机、国际空间站,都花费超过 2000 亿美元,最重要的原因都是要载人。

阿波罗登月之前几十个月球无人探测器(9 个先驱者、5 个月球轨道计划轨道器、9 个游骑兵轨道器、7 个勘探者轨道器等)造价,加起来还没有一次执行载人登月任务的阿波罗任务花钱多。

大名鼎鼎的旅行者二号,是人类唯一遍访了太阳系外围行星(木/土/天王/海王星)的探测器,已经在太空中连续工作了 42 年,但它这么多年的总花费还不到 10 亿美元,甚至不够给阿波罗飞船买一枚土星五号火箭,而载人火箭十多分钟就烧没了。

尽管相比较巨大的花费,人类当年并没有比想象中在太空任务中表现更强、工作能力更突出。但在技术不发达的曾经很多无人任务依然不可能取代载人任务,人类的灵活性远超机器,即便再贵也要弄。

图源 NASA:https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html

不过,这么多年过去了,人类还是人类,但无人航天器已经不是当年能想象了。

Part 2

人工智能的初醒

举个小例子好了:IBM 曾经在 1960 年代的阿波罗登月中,为宇航员和地面控制人员提供计算软件解决方案和硬件实现方式。50 多年后的 2018 年 7 月 2 日,IBM 给国际空间站送去了一个人工智能礼物 CIMON。

他长着一张看起来并不「智能」、犹如健身球般的「卖萌」小脸。

但也有一个重要的原因:SpaceX 发射的这艘龙飞船里,要省下足够空间给宇航员带食物、饮水、空气、衣物、出舱行走设备等,它们是非常占体积重量的纯消耗品,作用仅是为了服务脆弱的人类。

考虑到允许的体积重量,CIMON 被迫做得小巧精致、极其压缩,重量仅为 5 千克多一些,国际空间站上一天消耗的食物和水都比他重很多。

视频截图

而实际上,这个 CIMON 机器人的功能可了不得。他是 IBM 公司推出的人类第一位宇航员交互式移动伙伴(Crew Interactive Mobile Companion),是一种移动和自主辅助系统,由 IBM 和德国宇航中心、空中客车公司强强联合开发而来。

别看个头小,他实际上已经是个「小宇航员」。

他能帮助宇航员进行科学实验,是宇航员的百科全书,能大幅提高工作效率。而且,无论是哪一项科学实验的哪一个细节步骤,他从来都不会记错。

图源 NASA:https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html

他是高度人工智能技术的集成,有文字、语音和图像实时捕捉融合处理能力,能与宇航员「畅谈人生」。

CIMON 懂幽默、会谈心、情商高,能人脸和情绪识别,在智能算法支持下,他跟每个宇航员都「谈得来」。帮他们疏解压力,提高工作效率。

在宇航员们由于脆弱的身体必须睡觉休息时,他还能 24 小时不间断工作,时刻监测着国际空间站的异常,实现早期预警。

要知道,国际空间站有 420 吨重,体积已经又如一个体育场大了,这个小家伙能看得过来。如果有手有脚能直接控制机械,CIMON 很有可能在某些方面比人强。更何况,他只是初代的航天用人工智能机器人,未来迭代空间太大了。

但这并不意味着国际空间站就不需要人了,一旦发生紧急情况,人类的行动能力要远超机器人,他们能灵活应对那些并没有出现在知识数据库的情况。

此外,载人航天的另一大研究方向人体医学,这些医学只是也成为了整个人类能收获到的宝贵财富。宇航员就是最直接的研究对象,无法被机器人取代。

因而,现在航天领域人工智能机器人的应用,更多地在往人机结合、人机同行的方向发展,人工智能成为人类航天的最好帮手。

IBM 这类企业也在努力推动人脑交互的应用和新一代人工智能的使用,它们或许将大大改变载人航天现状。

举个典型的例子:

如果空间站里有可以工作的机器人,人类在空间站里面、甚至地球上可以直接利用人脑交互技术三班倒指挥它们干活,不用任何顾忌地出舱行走、从事各种危险的维修甚至抢救工作,都不是问题,且它们可以从来不用休息,整体成本极低。

未来如果在月球乃至火星建立大型基地,直接投放人工智能机器人做长期 3D 打印就好,既便宜又实惠。

这些人工智能机器人的参与,将会大大降低对宇航员工作的需求,尤其是针对一些内容单调重复、比较危险的工作内容,提升载人航天整体效率。

图源 NASA:https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html

Part 3

未来很远,我们一起看看?

现在的人工智能发展场景像极了 1968 年上映的电影《2001:奥德赛太空漫游》,讲述的是 2001 年人类已经是星辰大海时代背景下的故事,这艘飞船的控制方式就是人工智能 HAL-9000。

当年,人类马上登月,大家都觉得:照这个速度,2001 年征服太阳系并不过分。

如今都过去 51 年了,整部电影场景里,有关人类载人航天的都没有实现,只有人工智能成为现实。

而且,人工智能还在不断进步,但人类还是那个需要吃吃喝喝的身体,要突破引力的限制进入星辰大海谈何容易。

图源:https://pixabay.com/zh/

随着人类航天探索的难度越来越高,现在的任务一旦载人,变得更贵到不可思议,也根本不可能允许失败。

火星无人探测 60 年,发射过几十个轨道器/着陆器/火星车,但就算把它们加一起的预算再提高 10 倍,还不足以送个人抵达火星表面再活着回来。为保证人类 100% 的生存概率,成本的激增变得不可思议。

但时代也给了人类一个新的解决方案:人工智能和机器人。

当年,阿波罗飞船的所有计算能力都比不过今天一个高级计算器,和智能手机、电脑等更是相距甚远。

而人工智能,则会将一切更往前推进一步,这些机器人和背后的先进智能算法,能成为人类航天探索的急先锋。

从总体上看,它们工作效率更高、成本更低、工作时间更长,能克服绝大部分人类血肉之躯无法适应的障碍。再往后发展下去,CIMON 们还会继续迭代进步,成为人类身体的最佳延伸,帮助我们抵达星辰大海。

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20190826A0RGT600?refer=cp_1026
  • 腾讯「云+社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。
  • 如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券