Современные роботы для исследований исторических артефактов

Картинки по запросу Робот DjediНа фото: Робот Djedi, исследовавший пирамиды в Египте и Мексике. Назвали робота Джеди (Djedi), в честь прорицателя, с которым советовался фараон Хеопс перед и во время постройки места своего вечного упокоения. Океанографический институт в Вудс-Хоуле (США) раскрыл тайну, которую хранил три года. Оказывается, затонувший галеон «Сан-Хосе», Святой Грааль всех подводных исследователей, был обнаружен роботом. Исследователи использовали робосубмарину, способную погружаться более чем на 6 км. Также раскрыты подробности о находках: на борту галеона обнаружили изделия из золота и драгоценных камней, оцененные примерно в $17 млрд. Новость стала сенсацией, но мы-то с вами помним, что это не первый случай участия роботов в крупных археологических открытиях.


Картинки по запросу Робот Djedi

300 лет под водой: как искали и нашли «Сан-Хосе»

Предыстория


Сэмюэль Скотт «Морская битва при Картахене» (1708). Изображен момент взрыва «Сан-Хосе»

Шестидесятипушечный галеон вышел в свое последнее плавание в июне 1708 года. Он вез груз драгоценностей из колоний королю Испании: золото, серебро и изумруды. В то время шла война за испанское наследство, а войны требуют денег, поэтому каждая европейская страна пыталась выжать из своих колоний максимум. «Сан-Хосе» встретил в Карибском море флот противника (Британии), был атакован и ушел на дно вместе с драгоценным грузом. Это произошло вблизи города Картахена (в те времена и поныне — Колумбия).

Исследования

Столетия напролет корабль оставался легендой и самым желанным трофеем для охотников за морскими сокровищами. Благодаря сохранившимся документам и свидетельствам были известны и подробности о его грузе и примерное место затопления. Но до конца XХ века техника не позволяла обнаружить и поднять галеон. А после ситуацию осложнили вопросы политики: права на сокровища заявляли Испания, Колумбия и частные компании-подрядчики, занимавшиеся поисками.

В 1980-е годы поиски вела компания из США Glocca Mora и ее подрядчик Sea Search Armada; по их словам, они нашли «последний порт» галеона. Но после этого колумбийское правительство решило пересмотреть награду для исполнителя услуг, и это спровоцировало судебные тяжбы. Координаты затонувшего судна были засекречены, а работы по подъему так и не начались.

В 2015 году стартовал новый этап поисков. На сей раз в нем принимали участие специалисты из Колумбийского института антропологии и истории, со специализированного судна Военно-морского флота Колумбии, а также международная команда морских археологов. На этот раз найти корабль получилось гораздо быстрее благодаря тому, что участие в поисках принимал робот.


Remus 6000

Роботизированная субмарина Remus 6000 погружается под воду на глубину до 6440 м. Она оснащена датчиками, камерами и мотором, а также акустической подводной системой позиционирования и навигации HiPAP. На поверхности устройство общается с оператором через радиосвязь или Wi-Fi. Робот может выполнять автономные действия на глубине или работать под контролем оператора.

Remus 6000 был разработан в рамках совместной программы с участием Морского океанографического управления, Управления военно-морских исследований и Океанографического института Вуд-Хоул (WHOI). Во время поисков галеона робот проплыл над поверхностью морского дна и сделал снимки. Среди прочих объектов на фото ученые обнаружили стволы пушек с фигурками дельфинов, которые были отличительной особенностью «Сан-Хосе».

Кому принадлежат сокровища «Сан-Хосе», все еще не решено; также неизвестны даты подъема находок. Координаты галеона держат в секрете, чтобы не допустить его разграбления.

Тело человека, погибшего 2000 лет назад, обнаружили с помощью экзоскафандра

Предыстория

В I веке до н.э. рядом с небольшим островом Антикитера в Эгейском море потерпел крушение корабль. Педположительно он шел с острова Родос и налетел на скалы. Судно несло груз предметов роскоши: керамические сосуды, золотые украшения, статуи из мрамора и бронзы. Но главной ценностью на ее борту был знаменитый Антикитерский механизм. Это самый сложный из известных сегодня античных механизмов, но его полный облик и назначение окончательно не установлены.

Найденная часть Антикитерского механизма

Первые фрагменты, бронзовые зубчатые шестерни, нашли еще в 1900 году. Те, кто отправил механизм, оставили и «инструкцию» — описание на бронзовой пластине. Конечно, время и море не пощадили находки, поэтому ученые продолжают работать над их восстановлением и переводом текста. Сейчас уже есть предположения, как мог работать Антикитерский механизм, и компьютерные модели его полной конструкции; вероятно, его задачей было предсказание лунных и солнечных затмений. Новые находки могли бы подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Исследования

Поиски возле Антикитеры велись в несколько этапов, с 1900 года по сей день. В них участвовал в том числе знаменитый подводный исследователь Жак-Ив Кусто. Но одним из самых значительных стал период с 2012 по 2015 год. Именно тогда была составлена 3D-карта подводного дна и сделаны выводы о размере корабля и расположении обломков. Во многом это стало возможно благодаря Exosuit — подводному скафандру с экзоскелетом, который исследователи применили в 2014 году. Его разработала компания Nuytco Research Ltd. (Северный Ванкувер, Канада).

Дайвер в Exosuit

Работы у Антикитеры ведутся на глубине 50-60 метров. Дайверам здесь угрожает кессонная болезнь. Но только не ныряльщику в Exosuit: костюм уравновешивает давление. Поэтому в нем можно погружаться на глубину до 150 м и оставаться там часами. Для движения в нем используются сервоприводы, ведь скафандр весит более 240 кг. Он сделан из алюминия с 18 соединениями на руках и ногах; содержит запас воздуха на 50 часов, а связь с командой на поверхности осуществляется по оптоволоконному кабелю. Стоимость одного сервоскафандра — около $588 000.

Несмотря на то, что сезон раскопок-2014 был коротким из-за неподходящей погоды, Exosuit помог археологам осознать важную вещь: большая часть груза знаменитого корабля все еще находится на дне, несмотря на то, что поднятые находки уже заняли несколько залов музея в Афинах. Поэтому поиски продолжились с новым энтузиазмом, и в следующие три года ученые нашли еще несколько ценных артефактов: части статуй, детали драгоценного трона, копья, фрагменты посуды. И, что самое ценное, останки одного из членов команды. Они хорошо сохранились и позволили выделить из них человеческую ДНК. Сейчас ученые уже восстановили внешний облик моряка и готовят материал к публикации.

Механическая «черепаха» готова исследовать морские глубины

Предыстория

В 241 году до н.э. при Эгадских островах вблизи Сицилии состоялось крупное морское сражение. Римский флот проконсула Гая Лутация Катула встретился с карфагенской армадой Ганнона Великого. 50 карфагенских кораблей было потоплено, 70 взято в плен; с римской стороны также были потери. Сегодня это кладбище древних кораблей представляет большой интерес для археологов. Как и второе, в Балтийском море, где предположительно находятся останки десятков судов — от эпохи викингов до флотов Второй мировой войны.

Исследования

Вести исследования с помощью археологов-дайверов в этих местах сложно из-за враждебной среды. Также раскопки таких масштабов требуют значительного финансирования. Чтобы решить проблему, компания Edgelab работает над управляемыми подводными роботами. Компактные и недорогие транспортные средства могут снимать видео и фото, строить трехмерные карты.

Роботы от Edgelab применяются на глубине и на мелководье; они могут сами выбирать безопасный путь под водой и возвращаться на базу. Сейчас их используют в морских обсерваториях и для наблюдений за морскими животными, но Edgelab также сотрудничает с археологической компанией Thesaurus и с Историческим океанографическим обществом.

Робот обнаружил новый секрет пирамид

Предыстория

Пирамида Хеопса — крупнейшая из всех египетских пирамид, самое древнее из «Семи чудес света» и притом единственное, сохранившееся до наших дней. Это захоронение египетского фараона было построено в 2850 — 2680 до н. э., а значит, возраст пирамиды — около 4500 лет. Несмотря на то, что исследования пирамид вели различные путешественники и ученые (первое научное описание сделано еще Геродотом), до сих пор не открыты все помещения и ходы внутри этих сооружений.

Исследования

Вентиляционные каналы пирамид слишком узки для человека, но они могут вести в еще не открытые ходы и камеры. Поэтому гробницу Хеопса трижды исследовали роботы. Под руководством Заки Хавасса, знаменитого египетского археолога, они помогли сделать интересные открытия.

Первый запуск робота состоялся в 1993 году. Механический исследователь прополз по узкому туннелю вдоль южной стены пирамиды и попал в небольшое помещение с каменной дверцей в стене. У дверцы были металлические петли, что стало сенсацией в научном мере — раньше в пирамидах не находили никаких деталей из металла. Однако дверь была закрыта, и Заки Хавассу пришлось ждать еще 9 лет до появления более совершенных механизмов.

Запуск Pyramid Rover

В 2002 году робот Pyramid Rover, оснащенный сверлом и камерой, подобрался к каменной двери. Когда ее просверлили, стало ясно, что за ней находится еще одно небольшое помещение и вторая такая же «дверь».
Наконец, в 2009 году внуть запустили робота по имени Djedi. Он был оборудован камерой на гибкой стойке, уклонометром, ультразвуковым сканером и миниатюрным роботом-жуком, способным пройходить в отверстия 20х20 мм. Djedi передвигается на колесах и использует мягкие подушечки, которыми упирается в стены: так удобнее двигаться по наклонной шахте. Робот прошел путь до дверцы, просверленной его предшественником, и показал, как выглядит камера за ней: на полу нанесены красные метки, а с обратной стороны двери видны металлические петли.


3D-модель робота Djedi

Проникнуть за вторую «дверь» пока не удалось, но сканеры Djedi показали, что за ней есть еще одно помещение. Какова роль обнаруженных туннелей и почему они перегорожены дверьми, осталось неясным. Среди гипотез — воздуховод или туннель для путешествия души фараона. Также пока не расшифрованы красные иероглифы на полу, хотя ученые предположили, что это пометки строителей.

Робот Djedi использовался и при исследовании пирамид майя.

Робот в роли питекантропа

Предыстория

Каменный век — очень длинная эпоха в жизни человечества: по мнению ученых, она продолжалась около 2,5 миллионов лет. Сегодня принято делить ее на палеолит («древний каменный век») и неолит («новый каменный век»). Тогда как от века пирамид к веку компьютеров мы прошли «всего» за 5 тыс. лет. За эти миллионы лет лет древними людьми было создано огромное количество орудий труда из дерева, кости, скорлупы, рога и камня, из которых до нас дошли преимущественно каменные. Сегодня мы знаем, что кремень и известняковые сланцы использовались в качестве режущих инструментов и оружия, а из базальта и песчаника изготовлялись рабочие инструменты. Но чтобы установить это, потребовался кропотливый труд ученых.

Исследования

Раду Иовита, археолог из Департамента Антропологии Нью-Йоркского университета, изучает артефакты каменного века. «Огромная проблема моей области археологии — в том, что у нас есть только приблизительное понимание, как древние люди использовали эти куски камня, которые мы называем «инструментами», — говорит он.

Чтобы опровергнуть или подтвердить свою теорию о том, были ли находки рубилами, жерновами или скребками для шкур, Раду Иовита ищет на них микроскопические следы износа. А потом подключает к делу робота.

Компактный манипулятор KUKA LBR iiwa берет реплику находки и начинает использовать ее так, как, по гипотезе ученых, это делали древние люди. Если спустя время следы износа совпадают, гипотеза признается верной.

По словам Раду Иовита, когда он был студентом, ему самому приходилось проводить по многу часов с копиями каменных орудий в руках, чтобы потом сравнить следы износа на них с аутентичными находками. Поэтому, начав самостоятельную научную карьеру, он заключил сотрудничество с лабораторией Agile & Dexterous Robotics (Цюрих), которая и предоставила ему робота KUKA. В 2016 году Иовита выпустил книгу «Мультидисциплинарные подходы к изучению оружия каменного века», в которой описывает свою методологию и открытия. Ему также принадлежит свыше 15 публикаций об орудиях труда и оружии древних гоминидов.

Источник: https://habr.com/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!