מנהל הרובוטיקה בנאס"א: "בני אדם יגיעו למאדים ב-2030"

דייב לאברי מדבר על חלליות המחקר שנחתו על המאדים, מנסה לפענח לאן נעלמו המים שזרמו על הכוכב ומסביר איך כל זה קשור לשואב האבק הביתי

הדור החדש של הרובוטים מסוגל להפעיל שיקול דעת. כאשר הקיוריוסיטי רובר, רכב חלל שנמצא כעת על המאדים, מקבל משימה, אנשי נאס"א שמפעילים אותו מספקים לו הוראות מעורפלות כגון: "לך אל הסלע ההוא בתחתית המצוק, ותביא לי דגימות של אדמה וקידוח מן הסלע".

איך בדיוק הרובוט יגיע לשם, כיצד הוא יעקוף את המכשולים בדרך ומהי הדרך הטובה ביותר לקדוח? את כל ההחלטות האלה יצטרך הרובוט לקבל בעצמו.

קיראו עוד ב"גלובס"


דייב לאברי מנהל תוכניות הרובוטיקה בנאס"א, ושותף למשימת הנחתת Curiosity על המאדים, מסביר איך זה עובד: "הקושי העיקרי בתכנון רובוט שיפעל על המאדים, הוא זמן התגובה שלו. כשאנחנו שולחים סיגנל לרובוט, הוא מקבל אותו תוך 11-45 דקות. לכן כדי שהוא יישאר יעיל ולא ייכנס לצרות, אנחנו צריכים לתת לו סימנים מאוד כלליים, ולתת לו לקבל המון החלטות לבדו. הוא צריך להגיד לך בחזרה רק 'עשיתי' או 'אני צריך עזרה', במקום להמשיך להתקדם ואולי לשבור משהו.

"הרבה מאוד מתכנתים עבדו שבע שנים על התוכנה שלו. אמנם לא אימנו אותו בסביבה שדומה למאדים, אבל ערכנו איתו המון סימולציות ממוחשבות של כל מה שיכול להתרחש או להשתבש".

לדברי לאברי, זהו הדור החדש של הרובוטים. היום הם חוקרים את המאדים, אבל בעוד מספר שניתן ניתן יהיה למצוא אותם בשדות חקלאיים, בבתי חולים ואפילו בבתים פרטיים. "הרובוטים עוברים מסביבה מובנית של מפעל, לסביבה הרבה פחות מובנית, כמו שטח חקלאי, כיוון שהם משתפרים ביכולת שלהם להסתדר בעצמם בסביבה מורכבת, עם מעט מאוד פקודות ובלי היכרות מוקדמת ענפה עם אותו טוואי שטח".

למעשה, כבר כיום ניתן למצוא רובוטים חכמים בבתים, אם רק תסתכלו על הרצפה. הרובוטים ששואבים אבק מתבססים בדיוק על יכולות דומות, שיושמו לראשונה ברכב החלל הראשון שנחת על המאדים, ה-Pathfinder.

בעתיד הלא רחוק, רובוטים יאפשרו גם לנהל את המשק הבית באופן מלא ואפילו לטפל בבני אדם, בעיקר כדי לסייע לקשישים לשמור על עצמאות בביתם.

"מצאנו נהר יבש"

קיורויוסיטי, הרובוט שנחת על המאדים בדצמבר 2012, יצא לחפש שני דברים, כך לדברי לאברי: "אותות לכך שהיו או ישנם חיים כלשהם על המאדים, וכן סימנים לקיומם של משאבים על המאדים שיעזרו לתמיכה במסע אנושי לשם בעתיד".

- מה הדבר הכי מדליק שהקיוריוסיטי מצא עד היום?

"נתנו לעצמנו שנת מאדים אחת (כשנתיים של כדור הארץ) למצוא סביבות שיכולות לתמוך בחיים. בסוף מצאנו סביבה כזו אחרי שישה שבועות!

"מצאנו נהר ישן שהתייבש. מים עברו שם במשך עשרת אלפים שנה. גילינו את זה לגמרי במקרה, כשהרכב ניסה בכלל לנסוע לכיוון אחר. כאן נדרשת כבר התבונה של בני אדם, שראו דרך העיניים של הרובוט משהו מעניין, ואמרו לרובוט - תעצור".

- אתה משוכנע שמדובר במים? אין אופציה שמדובר בנוזל אחר?

"יש מגוון סימנים לכך שמדובר במים. גילינו הרבה משקעים שנוצרים רק בסביבה של מים. ומה קרה למים האלה? זו השאלה הבאה. יש שתי אפשרויות - אחת היא שהגרביטציה לא הצליחה לשמר אותם והם נשאבו לחלל. אפשרות שניה היא שהם עדיין שם, קפואים מתחת לפני השטח.

"זה הבדל חשוב, משום שאם ישנם מים על המאדים, משלחת מאוישת מכדור הארץ לא צריכה להביא מים משלה. בעזרת המים ניתן גם ליצור דלק לדרך חזרה. זה מקטין מאוד את המטען שעל חללית כזו לסחוב, וכך משפר את הישימות שלה".

- מתי בני אדם יגיעו למאדים?

"אנחנו מעריכים שכבר סביב 2030 ניתן יהיה להוציא משלחת כזו. זו משימה מאוד מורכבת כי יש רק כמה ימים שבהם נוח לנחות, ועוד כמה ימים שבהם נוח להמריא. ואז, או ששוהים על המאדים רק כמה ימים, או ששוהים שנה ואז צריך לעבור את החורף, כלומר לשרוד בקור של מינוס 150 מעלות".

- תושבי המאדים, אם יש כאלה, יקבלו את האסטרונאוטים בזרועות פתוחות?

"על פי הממצאים שלנו עד כה, בהחלט יש אפשרות שהיו או עדיין יש חיים כלשהם על המאדים. הסביבה מתאימה לכך. אולם, בכל מקרה מדובר כנראה ביצורים קטנים ולא מאוד מורכבים".

"לוקחים את הזמן"

מלבד הצורך להיזהר ממכשולים, המערכת צריכה לשרוד בחום וקור קיצוניים - ביום מאדימי יחיד, יכולה הטמפרטורה להשתנות ב-150 מעלות צלזיוס. "זוהי עקה משמעותית למכונה", אומר לאברי.

מסתבר שיכולות השרידות של מכונות כאלה יכולה גם להפתיע לטובה. מבין שלושת רכבי המאדים שקדמו לקיוריוסיטי, אחד עדיין פעיל, כבר תשע שנים. זהו רכב בשם אופורטיוניטי. "חשבנו שהוא לא ישרוד יותר מחצי שנה. ברגע שעברנו את חורף המאדים הראשון", אומר לאברי.

אופורטוניטי נסע 32 קילומטר וחקר כמה וכמה סביבות ונתן לחוקרים המון מידע. "לו בן אדם היה הולך לאותו המקום, הוא היה יכול להביא את אותו המידע תוך חודש או חודשיים, כי עם כל היכולות של הרובוט, האדם עדיין יודע להיזהר טוב יותר.

"אנחנו חוששים על הרובוט ולכן לוקחים את הזמן, וזה בסדר גמור. הרי כרגע אי אפשר לשלוח לשם בן אדם".

- המדענים בטח מרוצים שהרובוט החזיק וממשיך לספק נתונים כל כך הרבה זמן.

"תתפלאי. החיים הארוכים של האופורטיוניטי פירושם שצריך להקדיש עדיין תקציב וכוח אדם לחקור את הנתונים שמופקים ממנו. חלק מהמתכנתים והמדענים כבר קיוו שיוכלו לעבור לפרויקטים יותר מתקדמים. בכל זאת, לנאס"א זה יתרון גדול".

"ראינו את הרובוט שלנו קם לתחיה ועושה את המשימה! זה באמת מרגש"

פרויקט הרובוטיקה פירסט הוא תחרות בין קבוצות של בני נוער שבונים רובוטים שמבצעים מטלות שונות. השנה התבקשו הנערים לבנות רובוט שיטפס לגובה 90 רגל ויצליח 'לירות' פריזבי לשערים בגדלים שונים. מי שיזם את הבאת התחרות לישראל הם אביהו בן נון, מפקד חיל האוויר לשעבר ובני קדר, מנהל תוכניות למיגון מטוסים ברשות התעופה האזרחית.

דייב לאברי מנאס"א הוא חבר בוועדה המייעצת של פרויקט פירסט. הוא משתף פעולה עם הפרויקט כבר 18 שנה והוא אחד מאלה שבוחרים את המשימות לרובוטים. "אני המום בכל פעם מחדש ממה שבני הנוער מסוגלים לעשות תוך שישה שבועות, דברים שהתעשייה לעולם לא תצליח לבצע בזמן קצר כל כך. זה קורה בגלל שמעורבים בעניין נשמה יתרה והמון התרגשות", הוא אומר.

במקביל לבניית הרובוט, הקבוצות מתנסות בבניית תקציב לפרויקט, עיצוב הרובוט, השגת המשאבים הכספיים והחסויות, וכן תכנון האסטרטגיה של התחרות: בשלבים שונים, ניתן לחבור לקבוצות אחרות לצרכים מסוימים וגם להמשיך ולהתחרות בהן. כמו כן כל קבוצה עוסקת בפעילות כלשהי של תרומה לקהילה.

קדר: "הרובוטים עצמם אינם המטרה שלנו. המטרה היא למשוך את הנוער לטכנולוגיה. בתחרות רואים נוער שהוא שונה מזה שקוראים עליו בעיתונות שמתעניין רק בסלבס ו'כוכב נולד'". קדר מאמין כי התחרות הזו, ופרויקטים נוספים לקירוב נוער לטכנולוגיה, יעזרו לבנות עתודה של מהנדסים שתהיה עמוד התווך של כלכלת ישראל. "לוקחים בית ספר שאין בו אפילו מברג, ומביאים אותו למצב שבו מיוזמתו הוא פותח מגמת מכטרוניקה".

השנה השתתפו בפרויקט 50 בתי ספר תיכוניים, 280 חטיבות ביניים ו-120 בתי ספר יסודי, כאשר רק התיכונים משתתפים בתחרות First הראשית וחונכים את הצעירים, ואילו חטיבות הביניים משתתפות בתחרות משלהן, עם משימות אחרות. בתחרות התיכונים עלו השנה חמש קבוצות לגמר (בפרס הראשון זכתה קבוצה מירוחם). הן יגיעו לתחרות הבינלאומית שתיערך בסוף החודש בסינט לואיס. הקבוצה הזוכה שם תיסע לפגישה בבית הלבן.

מיכאל מטיאס מבית הספר האמריקני באבן יהודה (ובנו של יוסי מטיאס - מנכ"ל מרכז המו"פ של גוגל וגם פרופ' למתימטיקה ומחשבים ויזם הייטק) הוא קפטן של הקבוצה של בית הספר שלו, שזכתה השנה בפרס על עיצוב הרובוט.

מטיאס: "בשנה הראשונה שלנו, לא ידענו איך להשתמש בכלים, במתכות. זה היה מאוד מפחיד. היום אני אומר לילדים האחרים - אתה לא צריך להכיר מקדחה. זה 90% חשיבה ורק 10% מקדחה.

"מעבר לחשיבה, ישנה גם ההיערכות הנפשת. הילדים מבלים 12 שעות רצוף במעבדה, כל יום. אז איך מאחדים אותם כקבוצה? איך עושים שזה יהיה כיף? אז הבאנו טלוויזיה עם פלייסטיישן, ספות, מוזיקה. והילדים עבדו כמו חמורים במשך שישה שבועות. רק אחד פרש. כן, היו הרבה שהיה להם קשה, אבל למדו להתחיל במשימה ובאמת לסיים אותה.

"ואז - ראינו את הרובוט שלנו קם לתחיה ועובד ועושה את המשימה! זה באמת מרגש. וזה קרה שעה לפני שהיינו צריכים להכניס אותו לקופסה ולשלוח לתחרות".

מטיאס מוסיף כי: "אני היום ממש נהנה גם מהצד הכספי, למשל להתקשר לחברות ולבקש מהם חסויות - כי ראיתי שזה אפשרי. ועל דברים כאלה אני אומר תודה לפרויקט. אם בעבר הייתי בטוח שאהיה מתכנת, היום אני רוצה להקים סטארט-אפ בעצמי. בנוסף, הכרתי כאן חברים מכל הארץ - מירוחם ומבאר שבע. אני בטוח שאלה ילדים שיעשו דברים גדולים בחיים שלהם".

רמי מיכאלה, מורה בבית הספר 'ברנקו וייס על שם הרצוג', שמשתתף בפרויקט הפעם הראשונה, מספר כי: "אני אוהב את הרעיון כי מדובר בפרויקט מצוינות, לאו דווקא למצטיינים. הוא מתאים לכל גווני וכל רמות התלמידים, ומביא לידי ביטוי מגוון של יכולות, שלמעשה דומות ליכולות הדרושות בחברת היי-טק.

"בפרויקט 'גילינו' ילדים שהיו עד אז יותר נחבאים אל הכלים. גם הם גילו אחד את השני. אני אישית חדש למערכת החינוך אחרי שנים רבות בצבא, והפרויקט אפשר לי להתקרב לתלמידים בדרך אחרת, וגם ללמד אותם מתודולוגיות עבודה שהבאתי מהצבא".

מאדים
 מאדים