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“伽利略”导航挂了?中国“北斗”真的等不了欧洲人民了 | 科技袁周虑

已有 1241 次阅读 2019-11-13 14:12 |系统分类:观点评述

本期袁周虑内容:“雪龙2”号交付;最早的人工颅骨变形证据;Tribot仿生机器人;“伽利略”卫星导航系统服务中断。

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“伽利略”的事,正好又是袁老师科普过的,不知道同学们还有没有印象(中国发卫星西方急了?看来这北斗系统是搞对了 | 科技袁人)?没错,袁老师在讲到“北斗”3代的时候就提到过“伽利略”——因为欧洲和中国在卫星导航方面正是竞争者!

“雪龙2”号交付

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S:同学们好。现在基本上大家也都进入暑假了,我和阿玄也在这里预告一下,暑假期间我们也会给大家准备一些新鲜的节目内容,包括之前说好的实验复现,很快会呈现给大家的,敬请期待吧!

X:哎一说到这个暑假啊,,我就想起冰,就想到了破冰船。今年下半年,“雪龙2”号破冰船将正式交付,中国将继续考察南极,中国会用“雪龙2”号和“雪龙”号共同创造一支编队,南极两破冰,弘扬中国科考精神,希望大家多多关注。

S:啊你这种报道新闻的方式,出了偏差可是要谢罪的。不过没错,我国的极地科学考察破冰船“雪龙2”号于本月11日在上海交付,并且将于今年底首航南极。值得注意的是,除了在船体性能等方面相对于“雪龙”号的升级之外,这也是我国首艘自主建造的极地科学考察破冰船。

X:是的,一代目“雪龙”号是1993年我国进口自乌克兰,并且是由对方按照我们要求改装完成。这一次的“雪龙2”号虽然仍由芬兰方面提供了基本设计,但在具体展开设计和最终的船体建造环节全部实现了中国国内自主完成。

S:届时“雪龙2”号将装备上国际先进的海洋调查、观测设备,在极地冰区展开海洋物理、海洋化学、生物多样性等多领域的科学研究。

X:所以这一次“雪龙2”号的交付,不仅是中国极地科考队伍又增加了一艘先进科考破冰船、增强了科考能力;同时也是我国在科研硬件设施上进一步迈向自主研发的又一个好消息。

人类颅骨人工变形最早的实物证据

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S:下一条新闻可能有点惊悚。近日,吉林大学生物考古学团队表示他们发现了现今最早的人工变形的人类颅骨实物证据。

X:人工变形……就和颅骨整形手术那样?

S:古代的人类当然不可能掌握颅骨整形手术这样的技术,其实是他们利用了人类在婴儿时期颅骨是柔软的,直接通过手挤压婴儿头部进行永久性的颅骨塑形。

X:这可真滴挺惊悚……

S:这次的实物证据来自于吉林省大安市的后套木嘎遗址,在2011年至2015年间,吉林大学的考古团队进行了长时间的发掘和研究,发现了该遗址新石器时期的四个文化层中有11例个体具有人工颅骨变形现象,年龄区间大概在3岁到40岁,年代大约距今12000年到5000年,延续时间超过7000年。

X:不是我就想问咱这些祖先整这么一出到底图个啥啊?

S:的确,颅骨人工变形是一个早期人类文明比较神秘的文化现象,其起源、发展与原因都还没有定论。但这一次发现的11个颅骨却提供了一种可能性,因为研究人员发现这些变形颅骨周围往往都有丰富陪葬装饰,这暗示着他们可能有较高的社会地位;而同时,这些变形后颅骨都有着较大的额头。研究人员认为这可能意味着当时的人类认为大额头更具有美感,可以代表权威身份。

X:被你这么一说,仔细想想这种露出额头越多越“权威”的说法,貌似直到今天我们也一样可以理解……

仿生蚂蚁机器人面世

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S:上一期节目我们见识过了天上飞的最小的飞行机器人,那这一期我们就来给大家介绍一下地上跑的——史上最小的拥有多种运动能力的机器人。

X:最近一期Nature杂志介绍了这一款名为Tribot的机器人,它只有10g重,巴掌大小,自带所有元器件,无需外接电源。光看外形,Tribot就是一个Y字型铁片,但是它一旦动起来这画面就很震撼了……

S:没错,就像视频里大家看到的,Tribot除了传统的“行走”,还会“弹跳”,由于其特殊的构造,还可以进行“翻跟头”等神奇操作,使得Tribot面对各种地形环境都能保持很强的机动能力。

X:Tribot其实是一款仿生机器人,它的灵感正是来自于自然界中的锯针蚁。当遇到危险时,锯针蚁会迅速移动自己的一对下颌,把自己弹跳出去逃脱。而组成Tribot机器人Y字型身体的三块材料正是模仿对应了锯针蚁的身体和一对下颌。而这些扁平的材料由PCB板和聚合物构成,再经过几个折叠,二维结构就变成了三维结构,这样的设计也保证了机器人的可扩展性。

S:不过,这些还不是这款机器人最神奇的地方。真正让Tribot亮眼的,是它们竟然具备“通讯”功能。具体来说,就是Tribot机器人之间可以互相发送通信信号,这样就可以通过协作来完成一个任务。在协作的过程中,除了负责推动物品等操作的“工兵”机器人,有的还会充当“指挥官”,有的可以变成“传令官”。这样就为Tribot的应用前途增加了非常多的可能性,尺寸小,机动力强,结构简单,在紧急搜索和环境监测等领域本来就大有可为。伴随着人工智能发展,这种“团队协作”能力更是会创造出更多的可能性。

X:阿帅我瞅了半天发现这种机器人突然觉得和一个东西太像了。

S:啥?

X:这种机器人不就是“小黄人”的雏形了吗?这潇洒又有点萌的动作,还有这看着有点笨拙的合作模式,等智能技术再发展几年,说不定“小黄人”真的很快就变成现实了……

袁岚峰评论:有一位著名的未来学家叫做凯文·凯利(KevinKelly),经常被简称为KK。1994年,KK出版了一部名著《失控》。

这本书为什么叫这个名字呢?因为书中引用了1989年机器人专家罗德尼·布鲁克斯(Rodney A. Brooks)的一篇经典论文,叫做《快速、廉价、失控:一场太阳系的机器人入侵》。他指出,现在人们对向其他星球发射机器人的设想都是发射一个巨大的机器人,以抵御恶劣的环境,但更有前途的办法是发射大量微小的机器人。派出一支由无足轻重、能力有限的机器人个体组成的军队,让它们协同完成任务,允许它们自由行动。有些机器人会死掉,大多数会继续工作,并最终做出一些成绩。这支移动机器人大军可以用现成的部件在两年内完成组装,然后用最便宜的单程环月轨道火箭发射。在别人还在为某个大笨家伙争论不休的时候,布鲁克斯可能早已把这支大军制造出来并派出去了。

在我看来,这是一种很高的智慧,是人工智能以至一切智能实现的一条重要途径。Tribot机器人最大的前景,就是在这个方向。

“伽利略”卫星导航系统“挂”了

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S:下一条新闻。欧洲全球导航卫星系统局11日发布公告称,从世界标准时间(UTC)7月11日1点开始,用户将经历“伽利略”卫星导航系统的服务中断,欧洲全球导航卫星系统局内部消息称,团队正在全力恢复“伽利略”的服务,修复工作预计将在当地时间7月13-14日完成。

X:如果同学们看过袁老师科普北斗系统那一期节目(中国发卫星西方急了?看来这北斗系统是搞对了 | 科技袁人),就会体会到这个新闻背后不一样的味道!我们今天就来给大家复习复习。首先大家要知道,全世界有四大卫星定位系统,分别是美国的GPS,俄罗斯的“格洛纳斯”,欧洲的“伽利略”和中国的“北斗”。而美俄的整套卫星导航系统都在80年代就先后发射,而中国和欧洲都是2000年后才起步的。

S:这里大家就要再次记住一个重要问题,就是卫星导航系统要用到了两个重要资源:卫星轨道和频率。而按照现在的国际规则,是“先到先得”,也就是谁的卫星先上去占了轨道和频率,就算谁的,而显然轨道和频率不是无限的,这是一种有限资源。美国和俄罗斯由于发射部署非常早,所以早就抢占了“黄金位置”,而中国的北斗和欧洲的伽利略在部署的时候,就发生了申请频率重叠的问题,也就是说,“伽利略”导航系统和我国的“北斗”系统其实存在着直接竞争的关系!

X:当然,中国的“北斗”发展很快,现在进入了“北斗三代”,欧洲一直就感受到中国追赶的压力。曾经还出现过“伽利略”已经发射上去的卫星由于没有经费开通,最后频率被中国后发的卫星申请过去的事情。欧洲为此还借助美国希望对中国施压,让中国发射卫星的速度等一等欧洲人民。

S:所以“伽利略”系统本身和“北斗”一样是个正在搭建中的系统,全部30颗卫星预计要到2020年才发射完成。而直到今年,“伽利略”系统才宣传具备完全的工作能力,能够使用全部导航功能了。

X:复习完这些背景,再来看“伽利略”这次“断片”的新闻,突然就觉得也不奇怪了。整个欧洲“伽利略”卫星导航项目一直就弥漫着一股“赶时间”的味道,尤其是想要和中国的“北斗”竞争这条太空跑道。但是项目从一开始就出现了各种不顺利,整套系统经过多次推迟直到2014年才正式投入运营,却也要和“北斗”一样到2020年就把30颗卫星全部发射完成。这时候系统服务出现问题,就不意外了,因为整个项目让人看着就透出一股半成品的感觉。

S:当然,我们了解这样的新闻,并不是说应该幸灾乐祸。事实上这样的事情我们自己也一点不陌生,中国在很多科技领域的初期探索可比现在的“伽利略”粗糙狼狈多了。但正因为我们一直坚持科学精神持续自主研发的道路,才有了今天能和那些科技曾经远远领先我们的国家竞争、甚至超越他们的局面。同时这也反过来提醒我们,技术竞争是永远没有止步的,正如同曾经科技领先全世界的欧洲现在却在许多领域表现得挣扎,如果我们停滞不前,那很快就会落后。

X:抓紧搞好我们的“北斗3代”,还有美国GPS这座大山在我们面前呢。祝欧洲人民的卫星导航系统发展最终也能顺利。但是对不起中国真的等不了你们,谁叫咱落后怕了呢?


原文发布在【风云之声】公众号(2019年7月18号)



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