探索太空:机器人vs人类

我们能从探索火星中学到什么?人类比机器人更好吗?克里斯史密斯向我们的座谈小组询问了人类太空旅行的科学依据。我们首先考虑机器人的情况。

卡洛琳-我觉得这很简单。当然，在短期内，机器人是未来的发展方向。我们刚刚听说了人类面临的一些危险。即使你能把他们完整地送到火星表面的危险，重力降低，辐射。机器人的特点是它们不那么挑剔，不那么脆弱，你也不需要带那么多装备。所以在很多方面，它们是更有效的探索方式。今天，机器人可以做人类能做的一切。也许他们做得不是很有效率。也许我们应该再耐心一点。我们的科学研究进展会慢一些，但就目前而言，还没有迫切需要派遣人类。

Chris - Sanjeev，你们参与了好奇号任务，这是一个非常大的任务。我的意思是，这是一个在火星上爬行的迷你漫游车。你同意卡洛琳说的话吗?

桑吉夫-恐怕没有。我是一名陆地地质学家，我是一名在地球上工作的地质学家，在地球上进行实地研究，我已经进入了行星领域。虽然好奇号可以做很多惊人的事情，但对我来说，它的速度非常慢。我们在几天内完成的工作，人类在几分钟内就能完成。这就是问题所在，我们已经在火星上呆了3年了，我们有了一些惊人的发现，但我们不能环顾四周。我们不能走这边，也不能走那边。我们可以快速做出决定。由于延迟效应等原因，我们的适应能力不强。所以，我认为火星上的人类可以非常非常迅速地完成这种地质特征——我们在地球上可以完成的地质科学，即使展望未来10年、20年，机器人也无法完成，因为人类的认知能力。

克里斯-这只是技术问题，不是吗?我的意思是，这只是一个编写更好的计算机程序来更好地运行这些东西的问题。

桑吉夫:你试过学地质学吗?这非常非常难。问题是地质记录中并没有简单的模式。从科学上讲，我们到达火星后要做的第一件事就是研究地质科学。现在我们将了解火星的地质演化。生命进化了吗?找到这些东西是非常困难的。火星上有很多岩石。一辆火星车在其生命周期中可能行驶20公里。我想好奇号刚刚走了超过10公里。 Secondly, there's large areas of Mars which are very, very interesting that it will be very difficult to get robots too.

克里斯-卡洛琳，你在点头和摇头。

卡罗琳:嗯，我同意，让人类宇航员更有效地完成这项工作将是一种很好的奢侈。我只是怀疑现在是否真的需要。我的意思是，有两个问题，一个当然是，我们是否可以用漫游者和轨道飞行器，甚至是像凤凰号这样的文具航天器来做所有的科学研究。是的，他们可以做得慢一点。但这是一个问题，让科学更快地与可能带来的巨大成本和对人类的巨大危险相关。

克里斯-是的，我正要说。我的意思是，当你决定做研究的时候，必须权衡利弊，考虑我能得到什么回报。Sanjeev，你的意思是，“是的，让我们把一些人送到火星上去吧”但是价格呢，你想想我们可以用同样的钱在轨道上做多少科学研究，轨道上要便宜得多，甚至可能只是在地球上。

Sanjeev:我们可以做很多事情，但我认为没有人认为我们会立即做到这一点，所以计划是在未来20或30年内让人类去火星进行科学研究。所以，我认为它目前处于计划阶段。

Chris - Richard，你想评论一下吗?

理查德:嗯，我想在这里提供一个折衷方案，欧洲航天局和美国国家航空航天局正在认真考虑的是执行火卫一或火星轨道的任务，然后能够控制火星表面的探测器。这样，你就消除了时间延迟，你就可以有效地让他们在表面上作为化身。

克里斯:当你说到时间延迟时，这是一个问题，因为距离火星太远了，即使以光速，这些无线电控制信号，你也会有很多延迟，不仅仅是秒，而是分钟，小时。

理查德:这就是为什么他们在新的探测器上建立了更多的自主性，比如ExoMars探测器，这将是欧洲的火星探测器。但是英国欧洲航天局宇航员蒂姆·皮克将于12月飞往空间站。他将做这些实验中的一个，实际上，在空间站操作，火星院子里的一个漫游者这是斯蒂夫尼奇的一个模拟火星环境，所以实际上，模拟那个。

克里斯-卡洛琳，价格是多少因为你提到了成本，每个人都在谈论成本但我们认为实际可能开始的成本是多少?

卡罗琳-我完全不知道。我的意思是，我猜有几千亿。我的意思是，也许这有点夸张。我只想回来……

Chris - Ryan只是在挥手。那他就知道价格了。你觉得价格标签是多少?

Ryan:我所见过的人类火星任务的最低成本估计在100亿美元左右。因此，与“好奇号”相比，它的成本约为20亿美元，这是人类任务成本的4倍。是的，当然，我认为你可以证明这一点。

卡洛琳-我只想回到里奇的妥协方案。如果你要把宇航员送到火卫一，你仍然会把他们暴露在同样的危险中。实际上它的花费不会少很多。如果你要去火卫一，你还不如去火星表面。我不认为这是一个很大的妥协。

我认为这是一个折衷的选择至少在短期内可以消除的问题之一是到达火星并再次返回的问题因为我们谈到了样本返回。当你和美国宇航局的科学家谈论这个问题时，没有人能从火星上获得一个咖啡杯大小的物质样本。所以，除非你要进行一次单程旅行，就像火星一号所提议的那样，回去是一个真正的问题。

Chris - Sanjeev，因为你的问题和你的观点是我们想要一些样本当你不在火星上的时候很难进行这种科学研究。

桑吉夫-更重要的是，你不只是收集样本。作为一名地质学家，你获得了背景，而这在远处很难做到。所以，我认为即使在火卫一或火卫一上也很难做到。我认为现在发生的事情是一次认真的尝试，开始思考火星上的资源，以及你可以用什么作为推进剂返回火星。所以我认为这不会立即发生，但人们正在考虑。他们不仅会考虑是否能够做到这一点，如果资源必须能够提供推进剂，让人类从火星表面返回。

推进剂等于火箭燃料。

桑吉夫:对。

卡罗琳:我认为我们都同意的关键是我们现在需要机器人。无论我们是否要把人类宇航员送上火星，他们都是至关重要的，因为他们要做准备——就像先驱一样，找到资源在哪里，可能的着陆点，评估气候，辐射损害。我们需要测试一些东西，比如我们刚刚谈到的发射，着陆技术，驾驶，甚至是设备的运送，栖息地，燃料，食物。我们需要的一切都将是机器人，甚至在我们送宇航员之前。所以，无论你是否派遣宇航员，我们仍然需要发展机器人技术，就像侦察和测试一样。

克里斯:换句话说，我们无论如何都需要它们，所以我们不妨在解决下一个问题的过程中解决这个问题，不是吗?现在，另一个问题当然是，我们为什么要去火星?关于火星，我们能了解到什么?有趣的是，今年皇家学会的圣诞讲座都是关于太空旅行和太空探索的未来，由伦敦大学学院的Kevin Fong主讲。

凯文-火星，我认为是一个很大的拼图当涉及到宇宙中有多普遍的生命的问题。我们知道，40亿年前，火星上的条件至少与地球上的条件相似，如果不是完全相同的话。我们知道那大约是地球上生命第一次出现的时间。所以，如果我们去火星，它被证明是无菌的，而且一直都是无菌的，那就意味着地球确实非常非常特别，它的一些特别之处让生命能够爬行，然后发展。如果我们去那里发现现在有生命或者火星上曾经有过生命，这可能意味着生命在宇宙中无处不在，因为这表明，只要有生命存在的地方，它就会至少以某种基本形式出现。所以，我认为我们有必要探索火星。我认为它包含了我们在21世纪寻找的一些最重要的答案。