История

Кибернасекомые надевают погоны

Успехи ученых по созданию миниатюрных военных роботов

  
5250
Кибернасекомые надевают погоны

Одно из главных направлений военной техники — создание роботизированных систем, которые способны самостоятельно решать боевые задачи. Дело это недешевое, однако, и выгода велика: они должны не только «экономить» человеческие жизни, но и быть более эффективными в бою. У этого направления есть частный случай — создание не мощных машин-убийц, а неприметной мелюзги, предназначенной для решения разведывательных задач.

Сухопутная ступа и шпион ВМС по имени Чарли

Пентагон и прочие силовые ведомства ежегодно отчисляют более десяти миллиардов долларов Агентству перспективных исследований (DARPA), курирующему научные исследования и конструкторские разработки в военной сфере. Большая часть этих средств идет на создание боевых кибернетических устройств, которые самостоятельно действуют на поле боя. К таковым относится, например, танк проекта Ground X-Vehicle Technology, который намечают запустить в серийное производство через 5−6 лет. Имея мощное вооружение, он будет действовать полностью самостоятельно.

Еще одним важнейшим направлением военных разработок являются программы по созданию автономных миниатюрных устройств, собирающих тактическую развединформацию. В американской армии проводятся работы по разворачиванию компьютерной системы iSTAR, которая предназначена для сбора информации в автоматическом режиме от различных источников — спутников, радаров, беспилотников и т. д. Сейчас наиболее насущной частью этой программы является создание летающей машины, напичканной видеокамерами и всевозможными датчиками, которую прозвали «ступой». Но с насекомым ее спутать невозможно, поскольку по размерам она сопоставима с гусём.

На фронте такие габариты вполне уместны. Но для деликатных шпионских операций требуются, условно говоря, аппараты-невидимки. С этой задачей блестяще справилась компания Lockheed Martin, приступившая к испытаниям миниатюрного разведчика, визуально неотличимого от кленовой семечки. Аппарат весом 10 г и длиной 4 см оснащен реактивным двигателем, микрочипом, аккумулятором и видеокамерой. «Семечко» запускают при помощи движка на расстояние до 1 км, затем двигатель отключается, и аппарат, вращаясь, бесшумно опускается вниз, передавая изображение по радиоканалу. Аппарат предназначен для применения в городских условиях.

Разработчики разведывательных роботов по большей части заимствуют созданные природой «конструктивные решения». Это связано не только со стремлением замаскировать робота под нечто, не вызывающее подозрения, но и с оптимальными соотношениями скорости движения, проходимости и энергозатрат у живых «механизмов».

Так, например, группа британских ученых под руководством профессора Питера Бентли разрабатывает робота-змею Snakebot. Предполагается, что её можно будет сбрасывать с вертолета, и она, шмякнувшись на землю, как ни в чем ни бывало начнет делать свою работу, бесшумно ползая по неприятельским позициям и передавая собранную информацию. Именно бесшумно, поскольку Snakebot сделан из материала, обладающего памятью формы. Электрический импульс последовательно сжимает участок за участком тела змеи, по его окончании эти участки-«мускулы» распрямляются, обеспечивая движение шпионского механизма. Если некоторые участки мускулатуры будут выведенные из строя в результате «ранения», то это будет скомпенсировано работой уцелевших.

Надо сказать, что ряд университетских разработок в области бионики напрямую не связан с военно-шпионскими целями. Однако по мере получения положительных результатов авторы задумываются о дополнительных сферах применения своих чудо-устройств. Профессор университета Эссекса Хуошен Ху создал робота-рыбу, которая внешне неотличима от живой: те же формы, та же структура движения, та же скорость. Он утверждает, что этот робот может быть полезен при поиске утечек в трубопроводах. Вполне понятно, что эта умная рыба способна заинтересовать королевский ВМФ, который смог бы использовать её не только как разведчика, но и как портативную торпеду. По другую сторону океана такого рода разработку уже вовсю используют спецслужбы: в 2003 году на выставке «шпионских штучек», посвященной 40-летию ЦРУ, демонстрировалась 60-сантиметровая рыба-шпион с электрическим приводом и игривым именем Чарли.

Тараканий король

Что же касается рукотворных комаров и мух, то сведения о них сильно преувеличены. Самым маленьким насекомообразным роботом, совершающим машущий полет, на данный момент является созданный в университете Торонто механизм под названием «Ментор». Но он обладает явно не энтомологической статью: аппарат весит 500 граммов, достигает в длину 30 сантиметров и по размерам соизмерим с курицей. В этом отношении он сильно уступает обычным летательным аппаратам: на международной выставке роботов в Японии пять лет назад демонстрировался вертолет с электромоторчиком, вес которого равен 9 г, а высота — 7 см.

Правда, DARPA, надеясь на чудо, периодически отчисляет определенные суммы лабораториям, обещающим наладить выпуск летающих кибернасекомых. Причем не механических, а живых. С интервалом в три года две различные компании встраивали в куколки пчел микрочипы. И когда те окончательно формировались в насекомых, чип должен был полностью управлять их действиями. Перед кибер-пчелами ставилась задача обнаружения взрывчатых веществ. Пчелы отчасти исполняли команды оператора. Однако прежде всего руководствовались своими главными инстинктами — продолжением рода и поиском пищи.

А вот создание бегающих и прыгающих насекомообразных роботов продвигается с большим успехом. Инженер Сара Бергбрейтер из Университета Калифорнии в Беркли изготовила прототип робота-блохи, который способен прыгать в высоту, которая в 50 раз превышает его рост. Блоха весит 10 мг, её длина 7 мм. Работа находится в начальной стадии, поэтому говорить о навешивании на блоху камер, датчиков и средств дистанционного управления пока ещё рано.

Ученые Университета Карнеги-Милона добились убедительных успехов в создании кибернетических водомерок. Их Water Strider Robot размерами 12×12 мм и весом 1 грамм, семенит по воде шестью ножками из стальных проводков, покрытых водоотталкивающим пластиком, и при этом переносит на спине 10-граммовый груз.

Параллельно с усовершенствованием несущей конструкции проводятся работы по оснащению всех этих скачущих, скользящих и семенящих насекомообразных роботов всевозможными датчиками, камерами наблюдения и микрофонами. А также проводятся изыскания в направлении оснащения их, условно говоря, коллективным разумом. И это также позаимствовано у природы, поскольку насекомые сильны своим несметным количеством и слаженными действиями.

Наиболее преуспела на этом пути объединенная группа ученых из Бельгии, Франции и Швейцарии, создавшая несколько опытных образцов кибертараканов InsBot. В настоящее время проводятся работы по созданию программного обеспечения, при помощи которого несколько десятков таких тараканов, подчиняясь единому алгоритму «роевого семейства», смогут исследовать труднодоступные места — пещеры, аварийные здания, зоны техногенных катастроф, — составляя планы помещений и делая замеры температуры, радиации, беря анализ воздуха и почвы.

А через некоторое время такие тараканы начнут сами себя «прокармливать». Исследователи американского Западного резервного университета Кейза в городе Кливленд нашли способ преобразования органики в электроэнергию. То есть InsBot, пожирая попадающиеся им на пути органические вещества, смогут работать без подзарядки сколь угодно долго.

Но это дело будущего. В нынешнем же состоянии InsBot обладает еще одним достоинством — он точно копирует поведение и «жестикуляцию» таракана-вожака. И нормальные тараканы его принимают за своего, следуя его «приказаниям». В частности, он способен очищать жилище от рыжих усачей, завлекая их в ловушку. Такое использование уникальной разработки, конечно же, выглядело бы весьма странным. Но оно свидетельствует о фантастических успехах микрокибернетики.

Мыслящая пыль

Но существует еще и нанокибернетика, при помощи которой можно творить подлинные чудеса. Вначале они появились в качестве фантазии Станислава Лема в его повести «Непобедимый», опубликованной в 1964 году. В ней описано столкновение людей с инопланетной «умной пылью», обладающей коллективным разумом.

В начале столетия создание «умной пыли», перестав быть чистой фантастикой, начало привлекать множество американских исследовательских центров, прежде всего тех, которые работают в знаменитом технологическом парке Palo Alto Research Center (PARC) компании Xerox. Полным ходом идут работы по созданию частиц миллиметровых и микрометровых размеров, которые совмещают в себе компьютерное ядро, датчики, средства радиосвязи и элементы питания. Сроки получения результатов этого проекта пока не вполне ясны. Но они должны быть грандиозными: «умная пыль», рассеянная над обширными территориями может передавать крайне важные данные как экологического характера, так и разведывательного. В принципе это «разумное вещество», внешне не отличимое от вещества природного происхождения, можно научить видеть и слышать. И это будет тотальный контроль, который невозможно осуществлять при помощи нынешних кибернасекомых, уже вполне реальных и совсем недавно пришедших в мир со страниц научно-фантастических романов.

Снимок в открытие статьи: rebrick.lego.com

Новости СМИ2
Новости 24СМИ
Новости Лентаинформ
Последние новости
Цитаты
Сергей Обухов

Член Президиума, секретарь ЦК КПРФ, доктор политических наук

Владислав Белов

Заместитель директора Института Европы РАН, руководитель Центра германских исследований ИЕ РАН

Александр Скиперских

Профессор НИУ ВШЭ в Перми

Комментарии
Новости партнеров
Фоторепортаж дня
Новости СМИ2
Новости 24СМИ
Новости Лентаинформ
10 лет Свободной Прессе
Виталий Милонов
Виталий Милонов

Свободной прессы в полном понимании этого слова, у нас в стране ещё, к сожалению, мало. Потому вашему изданию, которое носит столь ответственное название, искренне желаю продолжать помогать нам, россиянам, в получении объективной, а не скорректированной, как это иной раз водится в СМИ, информации о событиях в РФ, в мире. Это очень важно в нашей сегодняшней непростой жизни. Успехов, «СП»!

Новости Финам
Рамблер/новости
Новости НСН
Новости Жэньминь Жибао
Новости Медиаметрикс
СП-ЮГ
СП-Поволжье
В эфире СП-ТВ
Фото
Цифры дня