为什么机器人需要取代宇航员探索太空？

发布时间：2022-11-26 10:56 所属栏目：16 来源：互联网

导读：在未来一二十年里，机器人对火星表面的探索几乎可以完全自主，人类的存在几乎没有任何优势。工程项目也可以完全由机器人来建造。机器人还可以探索木星、土星及其卫星。鉴于超越低轨道的载人航天极有可能完全转移到愿意承担高风险的私营任务上，NASA数十亿美

　　在未来一二十年里，机器人对火星表面的探索几乎可以完全自主，人类的存在几乎没有任何优势。工程项目也可以完全由机器人来建造。机器人还可以探索木星、土星及其卫星。

　　鉴于超越低轨道的载人航天极有可能完全转移到愿意承担高风险的私营任务上，NASA数十亿美元的阿尔忒弥斯项目是否值得花政府的钱，值得怀疑。
　　
　　美国天文学家唐纳德·戈德史密斯（Donald Goldsmith）和英国皇家学会前会长马丁·里斯（Martin Rees）在其著作《宇航员的终结（The End of Astronauts）》中提出，在低地球轨道之外，太空探索应该在没有人类的情况下进行。曾任剑桥大学天文学教授和天文学研究所所长的里斯近日在全球性媒体《对话》上发表题为《阿尔忒弥斯——为什么它可能是NASA宇航员的最后一次任务》的文章，以本月刚刚发射的“阿尔忒弥斯1号”计划为例，重申了上述观点。
　　
　　马丁·里斯（Martin Rees）曾任剑桥大学天文学研究所所长、英国皇家学会会长，是最早提出黑洞为类星体提供动力的人之一，获得过坦普尔顿奖和首届弗里茨·兹威基奖。他还担任过英国上议院十字座议员。

　　以下为编译全文：

　　1969年，尼尔·阿姆斯特朗在月球上迈出了历史性的“一小步”。仅仅三年后，最后一批阿波罗宇航员离开了我们的这个天体邻居。从那时起，数以百计的宇航员被送入太空，但主要是在地球轨道上的国际空间站活动。事实上，没有人曾冒险离开地球超过几百公里。

　　然而，美国领导的阿尔忒弥斯（Artemis）计划的目标，是在这十年内将人类送回月球。作为其首次飞行测试的一部分，“阿尔忒弥斯1号”正在绕月飞行，再返回地球。

　　阿波罗时代和20世纪20年代中期最重要的差异，是计算机能力和机器人技术的惊人改进。此外，超级大国的竞争再也不能像冷战时期与苏联竞争那样，成为大规模支出的理由。在我们最近出版的《宇航员的终结》一书中，唐纳德·戈德史密斯（Donald Goldsmith）和我认为，这些变化削弱了（阿尔忒弥斯）项目的理由。
　　
　　阿尔忒弥斯任务使用的是美国国家航空航天局（NASA）全新的太空发射系统，它是有史以来最强大的火箭，在设计上类似于将十几名阿波罗宇航员送上月球的“土星五号”火箭。像它的前辈一样，阿尔忒弥斯的助推器将液态氢和氧结合起来以产生巨大的提升力，然后坠入海洋，永远不会再使用。因此，每次发射的成本估计在20亿至40亿美元之间。

　　这与它的竞争对手SpaceX的“星际飞船”不同，后者使该公司能够回收并重新使用第一级火箭。

　　机器人技术的好处

　　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。传感器和人工智能（AI）的改进将进一步使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。
　　
　　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。

　　在未来一二十年里，机器人对火星表面的探索几乎可以完全自主，人类的存在几乎没有任何优势。同样，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，也可以用机器人更便宜和安全地完成。

　　机器人还可以探索木星、土星及其迷人的各种卫星，而不需要额外费用，因为对机器人来说，几年的旅程比前往火星的6个月航行多不了多少挑战。这些卫星中的一部分，实际上可能在表层海洋中孕育着生命。

　　即使我们可以把人类送到那里，也可能是一个坏主意，因为他们可能用地球上的微生物污染这些世界。

　　管理风险

　　阿波罗号的宇航员是英雄。他们承担了高风险，并将科技推向了极限。相比之下，尽管阿尔忒弥斯计划耗资900亿美元，但20世纪20年代的短途月球旅行看起来就像是例行公事。

　　更加雄心勃勃的计划，比如火星登陆，将需要引起和阿波罗计划一样的公众热情。但是这样的任务，包括回程所需的物资和火箭，很可能花费NASA一万亿美元。当我们正在处理气候危机和地球上的贫困问题时，这种花费是值得怀疑的。昂贵的价格，是NASA近年来为应对公众态度而发展出来的“安全文化”导致的。（编者注：NASA认为，安全文化是对安全价值的重视，反映了一个组织对安全的认知、尊重与重视程度，以及在一个组织中各个层级对安全的承诺。）

　　这反映了1986年和2003年航天飞机灾难之后的创伤，以及随之而来的计划延误，这两次灾难都造成了机上7名人员死亡。也就是说，航天飞机总共有135次发射，实现了低于2%的故障率。期望返回火星的失败率如此之低是不现实的，毕竟这项任务将持续整整两年时间。

　　宇航员还需要比机器人多得多的“维护”，他们的旅程和地面操作需要空气、水、食物、生活空间和对有害辐射的保护，特别是来自太阳风暴的辐射。

　　登月旅行的成本已经很高，人类和机器人旅行的成本差异在任何长期停留中都会变得更大。前往火星的距离比前往月球远几百倍，不仅会使宇航员面临更大的风险，而且也使紧急支援的可行性大大降低。即使是宇航员爱好者也承认，在第一次载人火星旅行前，可能还有将近二十年的时间。

　　当然，会有一些追求刺激的人和冒险家愿意接受高得多的风险，有些人甚至报名参加单程旅行。

　　这显示了阿波罗时代和今天的一个关键区别：一个强大的私营太空技术团体的出现，他们拥护人类航天飞行。私营公司现在与NASA竞争，因此由亿万富翁和私人赞助商资助的高风险、低价格的火星之旅，将由志愿者自愿担任成员。最终，公众可以为这些勇敢的冒险家欢呼，而不必为他们付费。

　　鉴于超越低轨道的载人航天极有可能完全转移到愿意承担高风险的私营任务上，NASA数十亿美元的阿尔忒弥斯项目是否值得花政府的钱，值得怀疑。阿尔忒弥斯项目最终更有可能是一场告别战，而不是开启一个新的阿波罗时代。

（编辑：ASP站长网）