Avatárok az űrben - telerobotika a NASA fókuszában

Idén az egyik legnagyobb technikai újítást hozó film James Cameron Avatárja volt. Bár a film a tudományos fantasztikum lenyűgöző portréja, a mögötte rejlő koncepciók nem állnak olyan távol az igazi kutatóktól

A NASA hosszú ideje vizsgálja azon technológiákat – mint a virtuális valóság és telerobotika – melyek lehetővé teszik, hogy az emberek a biztonságos Földől, űrállomásokról vagy élőhelyekről távirányítással térképezzenek fel területeket. 1961-ben, a NASA kutatási alapot hozott létre, hogy támogassa az MIT – Massachusettsi Technológiai Intézet – munkáját, melynek célja robotok távirányítású manipulálása volt felderítési célokra. A hivatalos NASA Telerobotikai Programot 1997-ben zárták be, ám a kutatás jelenleg is folyik sokkal specifikusabb, missziókhoz kapcsolódó programok révén a szervezetnél és egyéb intézményeknél.  

A telerobotika általános definíció, mely olyan robotikai vizsgálatot tesz lehetővé, ahol az emberi felhasználó távirányítással kontrollálja a robotokat és végez tudományos vizsgálatokat rizikós környezetekben. Ez a technológia már most is jelentős részét képezi a NASA misszióknak. Az alapvető koncepció olyan, mint gyerekkorunk távirányítós autói. Felhasználóként, vezeték nélküli kommunikációval tudunk kapcsolatba lépni az autóvak, így jobbra vagy balra fordíthatjuk, vagy akár üldözhetjük vele a macskát.

(Fotó: NASA) 

Amikor a NASA veszi kezébe az irányítást, akkor rendelkezésünkre állnak a robotok a Marson, melyek ki és behajtanak a kráterekbe, kőzeteket elemeznek, hogy meghatározzák a Vörös Bolygó geológiai történelmét. A marsi robotok (MER) az elsődleges példái annak, a távirányítású robotok miként terjeszthetik ki képességeinket a Földön túli világok vizsgálatára anélkül, hogy embereket tennénk ki kockázatnak. A robotok tevékenységét pedig kutatók irányítják a Földről. Optikájukon keresztül láthatják a marsi környezetet, így meghatározhatják, melyek a legjobb utak és célok a tudományos vizsgálódásra, parancsaikat pedig visszaküldhetik nekik.  

A Hubble-hoz hasonló űrteleszkópokat szintén a Földről irányítják telerobotika segítségével. Még a Nemzetközi Űrállomáson is jelen van a technológia, a Dextre névre keresztelt, kétkarú kezelőrendszer esetében. Ezek a robotok azonban igen messze vannak azoktól, az igazi avatároktól, melyek lehetővé teszik, hogy az emberi felhasználó ténylegesen „megtapasztalja” környezetét. Itt jön képbe a virtuális realitás. A digitálisan megjelenített információk elmélete olyan idős, mint maguk a számítógépek. Ám a virtuális valóság csak akkor vált kísérletezhető koncepcióvá, amikor a számítógépes technológia beérett.

A nyolcvanas években egyre könnyebben hozzáférhetővé váltak azok az alapanyagok, melyekkel virtuális realitás rendszereket lehetett létrehozni, a NASA pedig éber volt. A VIEW - Virtual Interactive Environment Workstation – a NASA Ames központjában fejlesztett, korai VR készülék volt. Egy lépést jelentett előrefelé a virtuális környezetbe ”merülésre”, és az első rendszer volt, mely „adatkesztyűt” használt. Ez a kesztyű mérte és követte nyomon, a felhasználó hogyan mozgatta ujjait, így lehetővé tette az interakciót a virtuális világgal.  

A NASA azonnal felismerte a VIEW-hoz hasonló technológiák alkalmazásának potenciális előnyeit. A földi atmoszféra kényelmén túl, az emberi felfedezők veszélyes és kiszámíthatatlan szituációkkal találkozhatnak. Az emberek túlélése a környezeti feltételek kényes egyensúlyától, az oxigén és táplálék biztosításától függ, ami azt jelenti, hogy az erőforrások nagy része az emberes misszióknál az asztronauták életben tartására megy el. Az orbitális pályán lévő embereket állandóan veszélyeztetik az olyan kiszámíthatatlan tényezők, mint a sugárzás, űrszemét vagy meteoritok. A veszélyek csak nőnek, ha a Marshoz hasonló, távolibb helyszínre utazunk. Minél messzebb merészkednek a marsi felfedezők, annál veszélyesebb helyzetekkel kerülnek szembe. Ezért van az, hogy az embereket általában robotok előzik meg.

 (Fotó :NASA)

A VR technológiák célja, hogy a felhasználót teljesen beleolvasszák a mesterséges világba. Ez a világ lehet tisztán fantázia alkotta, vagy pedig igazi helyszín modellje. Az űrkutatás esetében a második opció érdekli igazán a NASA-hoz hasonló szervezeteket. A legvégső cél pedig, hogy a Földön, vagy űrállomáson tartózkodó emberei felfedezők ténylegesen megtapasztaljanak egy távoli világot anélkül, hogy elhagynák otthonukat. Ha a technológia robotikai „avatárokhoz” köthető valós időben egy másik bolygó felszínén, akkor a felhasználó nemcsak a világ szimulációjával találkozik, hanem közvetlenül részt vehet a felfedezésben és kutatásban.