Ένας επιστήμονας και ένας εργολάβος άμυνας «αναπτύσσουν» κηφήνες

Φανταστείτε ένα drone που μπορεί να πετάξει με ταχύτητες κοντά στο σπάσιμο του ηχητικού φράγματος, να μην εντοπιστεί από ραντάρ και να πραγματοποιήσει αποστολές αυτόνομα, χωρίς ανθρώπινο έλεγχο. Υπάρχει ήδη ένα τέτοιο drone. Ονομάστηκε Taranis, μετά τον κελτικό θεό της βροντής.

Αναπτύχθηκε από την BAE Systems, μία από τις μεγαλύτερες εταιρείες πολυεθνικής άμυνας, ασφάλειας και αεροδιαστημικής στον κόσμο, η Taranis χαρακτηρίστηκε στον ΟΗΕ ως ένα από τα πιο μυστικά αεροσκάφη που αναπτύχθηκαν ποτέ. Σύμφωνα με το βρετανικό Υπουργείο Άμυνας, είναι επίσης το πιο προηγμένο.

Taranis drone που αναπτύχθηκε από την BAE Systems.

Η BAE Systems δεν είναι ξένη στην παραγωγή drone. Δημιούργησε το drone επιτήρησης Mantis και το drone Herti, ένα αεροσκάφος μεσαίου υψομέτρου που δημιουργήθηκε για τις δυνάμεις άμυνας του Ηνωμένου Βασιλείου. Η Herti εκτελεί συνδυασμό λειτουργιών πληροφοριών, παρακολούθησης, αναγνώρισης και απόκτησης στόχων. Για καλό μέτρο, η BAE ανέπτυξε επίσης μια τεχνολογία όρασης τρισδιάστατου πεδίου μάχης που προσδιορίζει αμέσως εχθρικές, ουδέτερες και φιλικές δυνάμεις στη μάχη. Όταν πρόκειται για εταιρείες όπως η BAE και ο όρος επιστημονική φαντασία, το μέρος «μυθοπλασία» αρχίζει να διαλύεται.

Ακόμα κι έτσι, αυτές οι προσπάθειες ωχρούν σε σύγκριση με την πιο φιλόδοξη δέσμευση της εταιρείας: «αναπτυσσόμενα» drone.

Τα μη επανδρωμένα αεροπορικά οχήματα (UAV), που συνήθως ονομάζονται drone, δεν είναι πλέον νέα. Πολλές χώρες και μη κρατικοί φορείς, όπως το ISIS, χρησιμοποιούν drone για στρατιωτικούς και επιτηρητικούς σκοπούς. Έχουν επίσης διαπεράσει την καθημερινή ζωή, που χρησιμοποιούνται από εταιρείες όπως το Amazon για παράδοση πακέτων και από μέσους πολίτες για ψυχαγωγικούς σκοπούς. Υπάρχει ακόμη και πορνογραφικό drone. Ναι, drone porn.

Η πρόοδος των drones ήταν γρήγορη. Στα τέλη του περασμένου έτους, οι Ηνωμένες Πολιτείες δοκίμασαν 103 σμήνη πάνω από τη λίμνη της Κίνας, στην Καλιφόρνια. Όταν τα αυτόνομα UAVs με τα πόδια πέφτουν από την κοιλιά ενός μαχητικού αεροσκάφους, έκαναν διάφορα καθήκοντα σε συντονισμό, οργανώνοντας τα συμπληρωματικά μοτίβα πτήσης και τις ενέργειές τους χωρίς οι άνθρωποι να ελέγχουν κάθε μεμονωμένο drone. Εν τω μεταξύ, η Κίνα αναπτύσσει ένα φιλόδοξο πρόγραμμα drone που ονομάζεται Divine Eagle, το οποίο εντοπίζει αεροσκάφη μυστικότητας.

Ενώ έχουν σημειωθεί σημαντικές εξελίξεις στις δυνατότητες drone, οι προηγμένες μέθοδοι παραγωγής δεν έχουν αυξηθεί με τον ίδιο ρυθμό. Η BAE Systems ελπίζει να το αλλάξει με την «ανάπτυξη» UAVs χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ονομάζεται Chemputer. Εάν είναι επιτυχής, θα αλλάξει σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο που σκεφτόμαστε την προηγμένη κατασκευή.

Η απόδοση των συστημάτων BAE σχετικά με το πώς θα ήταν η διαδικασία του Chemputer ενώ «αναπτυσσόταν» drone.

Ο Lee Cronin, καθηγητής Regius στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης και ιδρυτής και διευθυντής του Cronin Group PLC, δημιούργησε το Chemputer concept στο εργαστήριό του. Η συσκευή συνδυάζει υλικό (μηχανήματα και εξοπλισμός), λογισμικό (το ψηφιακό πρόγραμμα) και υγρό υλικό (χημικά υγρά και δοκιμαστικοί σωλήνες) για τη χημεία. Χρησιμοποιώντας έναν κωδικό υπολογιστή που λειτουργεί ως σχεδιάγραμμα, το Chemputer συνδυάζει σωστά τις χημικές ουσίες στο χέρι, ψηφιακά κατασκευάζοντας μόρια και υλικά.

Η αρχική ιδέα του Cronin ξεκίνησε να διερευνά πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα τυποποιημένο σύνολο χημικών για τη δημιουργία μιας ποικιλίας μορίων, με αρχικό στόχο τη γρήγορη, φθηνή και κατ 'απαίτηση δημιουργία φαρμακευτικών προϊόντων. Η ιδέα προσέλκυσε την προσοχή εταιρειών όπως η BAE που ενδιαφέρονται να χρησιμοποιήσουν τις μεθόδους του Chemputer για τη δημιουργία μοναδικών και σπάνιων υλικών, όπως ένα μέταλλο που απωθεί το νερό, καθώς και πιο προηγμένες κατασκευές όπως drones. Ενώ ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής μετατρέπει απλώς έναν κώδικα σε ένα πλαστικό αντικείμενο, ο Chemputer μπορεί ψηφιακά να ελέγξει τη συναρμολόγηση μιας σειράς σύνθετων μορίων και υλικών.

Χρησιμοποιώντας το Chemputer, η BAE Systems εργάζεται για να "αναπτύξει" UAV σε εργαστήρια μεγάλης κλίμακας, ξεκινώντας με ένα μόνο μόριο και στη συνέχεια χτίζοντας προς τα πάνω. Η εταιρεία πιστεύει ότι ο Chemputer θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για «υποστήριξη στρατιωτικών επιχειρήσεων όπου ένα πλήθος μικρών UAV με συνδυασμό τεχνολογιών που εξυπηρετούν έναν συγκεκριμένο σκοπό μπορεί να χρειαστεί γρήγορα».

Η διαδικασία μοιάζει λίγο με την παραγωγή ενός σύνθετου φαγητού χωρίς τον σεφ. Το ψηφιακό σχεδιάγραμμα επιτρέπει στον Chemputer να δημιουργεί μόρια μέσω της χημείας και στη συνέχεια να μετατρέπει αυτά τα μόρια σε ολοκληρωμένες δομές και αντικείμενα. Ο στόχος είναι η κατασκευή σύνθετων συστημάτων από απόσταση και κατά παραγγελία. Ενώ ο Cronin αναγνωρίζει ότι μια τέτοια δημιουργία είναι εξαιρετικά δύσκολη, η BAE πιστεύει ότι μπορεί να γίνει μέσα σε αυτόν τον αιώνα.

Φανταστείτε τα σμήνη drone, αλλά μεμονωμένα σχεδιασμένα και αναπτυγμένα για μια μοναδική στρατιωτική επιχείρηση, που δημιουργήθηκε για να είναι αόρατο στο ραντάρ, ενώ παρέχει κάλυψη για ένα μαχητικό τζετ ή χρησιμοποιείται υποβρύχια για μια θαλάσσια αποστολή. Το Chemputer θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πολυλειτουργικών ανταλλακτικών για μεγάλα επανδρωμένα αεροσκάφη, δήλωσε η BAE σε δήλωση όταν ανακοινώθηκε η συνεργασία του με την Cronin το 2016. Μήπως ένα αεροσκάφος χτύπησε στην πτέρυγα σε μάχη; Αντί να παραγγείλει μια νέα πτέρυγα και να περιμένει την παράδοσή της μέσω μιας επίπονης διαδικασίας απόκτησης, οι στρατιωτικές δυνάμεις επί τόπου θα μπορούσαν να αναπτυχθούν μία επί τόπου. Η διαδικασία θα επέτρεπε στην κατασκευή UAV να διαρκέσει εβδομάδες και όχι χρόνια.

«Αυτός ο ψηφιακός κώδικας χρησιμοποιείται με την πρώτη ύλη για την παραγωγή ενός αντικειμένου», είπε ο Cronin για τον τρόπο λειτουργίας του Chemputer. Ο Chemputer παίρνει έναν ψηφιακό κώδικα από τη χημεία και επιτρέπει στην πολύπλοκη, λεπτομερή διαδικασία της χημείας να είναι πλήρως αυτοματοποιημένη, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να παράγει πολύπλοκα αντικείμενα σε πολύ πιο ακριβές και βιώσιμο χρονικό πλαίσιο από ό, τι μπορεί ο άνθρωπος.

Αυτό διαφέρει από την παραδοσιακή κατασκευή και την εκτύπωση 3D. Στα παραδοσιακά μοντέλα κατασκευής, αντικείμενα όπως drones κατασκευάζονται με σύνθετα υλικά (ενισχυμένα πλαστικά) προσθέτοντας στρώματα με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, είπε ο Cronin, ο κατασκευαστής του drone θα προσθέσει επίπεδο λειτουργίας ανά επίπεδο. Για ένα drone ή ένα αεροπλάνο, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την προσθήκη ικανότητας κάλυψης ραντάρ, θερμικής αναγνώρισης και ηλιακών συλλεκτών.

Ο Cronin συνέκρινε τη διαδικασία του με την αυτοματοποιημένη μηχανική εξέλιξη υψηλής ταχύτητας. «Η εξέλιξη μπορεί να βρει ορισμένες μορφές ζωής που έχουν χαρακτηριστικά, όπως η επιβίωση στο αλάτι ή στο κρύο», λέει. «Είναι ένας παρόμοιος τύπος προσέγγισης που χρησιμοποιούμε για να ανακαλύψουμε πώς να συναρμολογούμε πολύπλοκα υλικά από το άτομο πάνω».

Ο καθηγητής Nick Colosimo, ένας παγκόσμιος τεχνικός συνεργάτης της BAE Systems, συνάντησε τον Cronin το 2013. Όταν έμαθε για τον Chemputer, ο Colosimo εντυπωσιάστηκε από αυτό που είδε ως το εξαιρετικά διαταρακτικό δυναμικό του - όχι μόνο στον φαρμακευτικό τομέα, αλλά και στην ανακάλυψη και τη σύνθεση υλικών. , καθώς και μελλοντική κατασκευή «αυτοσυναρμολόγησης».

Απόδοση συστημάτων BAE ενός drone που αναπτύχθηκε σε κάδο μέσω της διαδικασίας Chemputing.

«Το Chemputing που εφαρμόζεται στην άμυνα αντιπροσωπεύει έναν σημαντικό διαταραχή, μια μετασχηματιστική τεχνολογία», δήλωσε ο Colosimo. "Τα κέρδη είναι πολύ υψηλά, αλλά έτσι είναι και η πρόκληση - ειδικά για ορισμένες εφαρμογές όπως η ανακάλυψη και η σύνθεση νανοσωματιδίων ικανών να αυτοσυναρμολογηθούν σε κάτι μεγάλης κλίμακας, όπως ένα μέρος του αεροσκάφους."

Ωστόσο, οι προκλήσεις αξίζουν τον κόπο, είπε ο Κολοσίμο, καθώς οραματίζεται τι μπορεί να κάνει ο Chemputer. Είπε ότι ένα τμήμα αεροσκάφους που παράγεται από τον Chemputer θα μπορούσε, για παράδειγμα, να είναι απίστευτα ισχυρό και ελαφρύ, ή ακόμη και να μπορεί να κάμπτει φως γύρω του, καθιστώντας το αόρατο στο ανθρώπινο μάτι.

Αφήστε το να βυθιστεί για μια στιγμή. Κάτω από τη γραμμή, ο Chemputer θα μπορούσε να αναπτύξει ένα drone που τα μόρια του είναι ικανά να κάμπτουν φως γύρω του για να το καταστήσουν αόρατο με γυμνό μάτι.

Τα κύρια ενδιαφέροντα της BAE στο Chemputer περιστρέφονται γύρω από τη σύνθεση υλικών, ή την τεχνητή δημιουργία υλικών, και την ανακάλυψη νέων υλικών που δεν υπάρχουν φυσικά, καθώς και αυτό που ο Colosimo ονόμασε «απόλυτη κατασκευή». Όσον αφορά τη σύνθεση και την ανακάλυψη υλικών, η BAE θέλει να ανακαλύψει υλικά που έχουν ασυνήθιστες και εφαρμόσιμες ιδιότητες και, στη συνέχεια, μπορεί να τα δημιουργήσει κατ 'απαίτηση, ειδικά εάν τα υλικά δεν αποθηκεύονται καλά. Σύμφωνα με τον Κολοσίμο, αυτό θα μπορούσε να είναι μια ειδική υδρόφοβη επικάλυψη (απωθεί το νερό) που θα εμπόδιζε τον σχηματισμό πάγου στα φτερά του αεροσκάφους.

Οι Cronin και BAE πιστεύουν ότι, μια μέρα, η ανάπτυξη των Chemputers για την προώθηση επιχειρησιακών βάσεων σε ζώνες σύγκρουσης θα αλλάξει τον τρόπο κατασκευής του εξοπλισμού στο πεδίο της μάχης. Και ενώ αυτή η μέθοδος μπορεί να μην είναι πάντα η ταχύτερη για τη δημιουργία σύνθετων αντικειμένων, είναι πολύ ταχύτερη από τη φυσική ανάπτυξη σύνθετων συστημάτων και θα έδινε στους στρατιωτικούς μια μεγαλύτερη ποικιλία από περίπλοκα αντικείμενα που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν. Ο Cronin πιστεύει ότι καθώς περισσότεροι άνθρωποι συνεργάζονται με το Chemputer, θα δημιουργηθούν περισσότερα ψηφιακά σχεδιαγράμματα για αντικείμενα και υλικά. Αποθηκευμένο στο Διαδίκτυο, ο καθένας θα μπορούσε να κατεβάσει υποθετικά ένα σχέδιο βάσει του διαθέσιμου υλικού του. Χρησιμοποιώντας το Chemputer, τότε θα δημιουργούσαν το σχέδιο όπου κι αν ήταν στον κόσμο. Η Cronin πιστεύει ότι οι υιοθεσίες μεγάλης κλίμακας και η δημιουργία τέτοιου είδους θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ένα ολόκληρο δίκτυο σχεδίων προσβάσιμο από οπουδήποτε. Χρειάζεστε drone; Ένα αεροσκάφος; Ένα νέο ελαστικό για MRAP; Θα υπήρχε ένα σχέδιο για αυτό.

Έτσι, ενώ οι BAE και Cronin αναγνωρίζουν ότι η «ανάπτυξη» ενός πλήρους κλίμακας drone ή αεροσκάφους μπορεί να είναι χρόνια μακριά, το μέλλον έρχεται.

"Υπάρχει μεγάλη έρευνα που αναπτύσσεται σε όλο τον κόσμο σχετικά με τέτοιες διαδικασίες, αλλά το έργο του Lee Cronin είναι εξαιρετικό από κάθε άποψη", μου είπε ο Κολοσίμο. "Συνεπώς, συνεχίζει να ηγείται του πεδίου και θα κάνει για πολύ καιρό ακόμη."

Οι εργολάβοι άμυνας συνεχίζουν να πιέζουν περισσότερο από ό, τι ακόμη και ορισμένοι στρατιωτικοί είναι πρόθυμοι για την επιστήμη, την τεχνολογία και τα όπλα. Το Chemputer ανοίγει νέα σύνορα στον τομέα της μεταποίησης. Όταν τελειοποιηθεί, θα αλλάξει όχι μόνο το πώς σκέφτονται οι στρατιωτικοί και οι αμυντικές εταιρείες για την κατασκευή, αλλά και αυτό που είναι σε θέση να παράγουν αρχικά.