A única lua de Saturno com uma atmosfera densa. O distante satélite Titan: uma surpresa ou outro mistério do sistema solar

dar ao QRIO suficiente liberdade de movimento e boa coordenação. Por exemplo, um robô pode se mover rapidamente, pegar objetos, subir escadas, dançar e se equilibrar em uma perna só.

QRIO

O robô conhece 60.000 palavras em diferentes idiomas do mundo, consegue reconhecer rostos, obedecer a comandos e, segundo os desenvolvedores, fazer perguntas “inteligentes” dependendo da situação.

Três computadores embutidos baseados em RISC R5000 com 64 MB de RAM são responsáveis ​​pelos movimentos e inteligência do QRIO. Aperios é usado como o sistema operacional. Além disso, o robô está equipado com lentes estéreo, sete microfones e 36 sensores de movimento, sete dos quais são responsáveis ​​pela segurança.

Em 2005, o QRIO foi incluído no Guinness Book of Records como o robô humanóide de movimento mais rápido. Ele está posicionado como o primeiro robô de duas pernas que pode correr (correr significa a capacidade de se mover quando ambas as pernas do robô não tocam o chão). QRIO pode rodar a uma velocidade de 23 centímetros por segundo.

Não se sabe quantos protótipos QRIO existem atualmente, mas 10 robôs já foram vistos dançando ao mesmo tempo. Esta informação foi confirmada por representantes da Sony em 22 de janeiro de 2006 no Science Museum em Boston. Além disso, os representantes da Sony disseram que existem protótipos de quarta geração (sem uma terceira câmera na testa e com melhor coordenação de movimentos).

Vídeo de 4 robôs QRIO dançando:

A bateria interna QRIO de quarta geração dura aproximadamente 1 hora de operação contínua.
QRIO é o próximo passo da Sony em robôs de entretenimento depois do AIBO. No momento, os robôs estão em fase de testes e ainda não se fala em vendê-los.

Aibo(jap. 愛慕 aibo significa "amor", "carinho", e também pode significar "camarada"; Há também uma abreviatura em inglês. UMA artificial EU inteligência Ro BO t) é um cão robô desenvolvido pela Sony. Tem muitas modificações, o primeiro modelo foi lançado em 1999. AIBO pode andar, "ver" os objetos ao seu redor com a ajuda de uma câmera de vídeo e sensores de distância infravermelhos, reconhecer comandos e rostos. O robô é completamente autônomo: ele pode aprender e evoluir com base nas sugestões de seu dono, ambiente ou outro AIBO. Apesar disso, ele se presta a configurações usando programas especiais. Existem softwares que simulam um “cachorro adulto”, que imediatamente utiliza todas as suas funções e softwares que simulam um “cachorrinho”, que desenvolve suas capacidades gradativamente.


Dois cães AIBO de diferentes modelos - ERS-210 (esquerda) e ERS-111 (direita)

O "humor" do AIBO pode mudar dependendo do ambiente e influenciar o comportamento. Os instintos permitem que AIBO se mova, brinque com seus brinquedos, satisfaça sua curiosidade, brinque e se comunique com o dono, recarregue-se e acorde depois de dormir. Os desenvolvedores afirmam que o AIBO tem seis sentidos: felicidade, tristeza, medo, antipatia, surpresa e raiva.

Linha Aibo:

  • ERS110-ERS111 (1999) - incluiu a capacidade de aprender com o ambiente e expressar emoções
  • ERS210 (2000) - funções de reconhecimento facial e de voz adicionadas, sensores de toque
  • ERS311-ERS312 (2001) - aparência mais amigável
  • ERS220 (2001) - novo design de alta tecnologia e sensores aprimorados
  • ERS-7 (2003) - conexão sem fio à Internet e interoperabilidade aprimorada

Atualmente, o desenvolvimento de QRIO e AIBO está suspenso.

Um robô Asimo semelhante foi desenvolvido pela Honda.

Asimo(abreviação de inglês. UMA avançado S entrar EU Inovativa MO habilidade; progressivo passo para a mobilidade inovadora) - robô- . Criado pela Honda Corporation, no Wako Fundamental Technical Research Center (Japão). Altura 130 cm, peso 54 kg. Capaz de se mover na velocidade de uma pessoa que caminha rapidamente - até 6 km / h.

De acordo com uma versão não oficial, ASIMO recebeu seu nome em homenagem a Isaac Asimov, o famoso autor das Três Leis da Robótica. Em japonês, o nome do robô é pronunciado como "Ashimo" e está em consonância com a frase "E também as pernas".

De acordo com informações de 2007, existem 46 cópias do ASIMO no mundo. O custo de produção de cada um deles não ultrapassa um milhão de dólares, e alguns robôs podem até ser alugados por US$ 166.000 por ano (cerca de US$ 14.000 por mês).

Os representantes da Honda dizem que essa regra - apenas aluguel, não venda - às vezes lhes dá problemas. Por exemplo, durante a demonstração do ASIMO para um certo xeque árabe, foi muito difícil para os engenheiros explicarem que o robô não está à venda em princípio - por nenhum dinheiro.

O ASIMO é capaz de distinguir as pessoas por meio de cartões especiais que são usados ​​no peito. Asimo pode subir escadas.

Modelos experimentais:

  • Honda E0, introduzido em 1986
  • Honda E1, introduzido em 1987
  • Honda E2, introduzido em 1987
  • Honda E3, introduzido em 1987
  • Honda E4, introduzido em 1991
  • Honda E5, introduzido em 1991
  • Honda E6, introduzido em 1991

Protótipos de humanóides:

  • P1, introduzido em 1993
  • P2, introduzido em 1996
  • P3 introduzido em 1997
  • P4 introduzido em 2010

  • ASIMO, introduzido em 2000
  • ASIMO para alugar, introduzido em 2001
  • ASIMO, com tecnologia de reconhecimento avançada, lançado em 2002
  • ASIMO próxima geração, introduzido em 2004
  • ASIMO, introduzido em 2005
  • ASIMO, lançado em 2010

Um pequeno vídeo de demonstração do desenvolvimento de modelos de robôs ASIMO:

E neste vídeo, o ASIMO não aguenta subir escadas(nota: no YouTube, este vídeo é de 2006, entre outros) :

Reconhecimento de objetos em movimento

O ASIMO tem uma câmera de vídeo embutida em sua cabeça. Com sua ajuda, o ASIMO pode monitorar os movimentos de um grande número de objetos, determinando a distância até eles e a direção. As aplicações práticas desse recurso são: a capacidade de seguir os movimentos das pessoas (panorâmica da câmera), a capacidade de seguir uma pessoa e a capacidade de "cumprir" uma pessoa quando ela estiver dentro do alcance.

Reconhecimento de gestos

O ASIMO também pode interpretar corretamente os movimentos das mãos, reconhecendo assim os gestos. Como resultado, é possível dar comandos ao ASIMO não apenas com a voz, mas também com as mãos. Por exemplo, o ASIMO entende quando o interlocutor vai apertar sua mão e quando ele acena com a mão, dizendo "Adeus". O ASIMO também pode reconhecer gestos de apontamento como "vá para lá".

Reconhecimento do ambiente

O ASIMO é capaz de reconhecer objetos e superfícies, graças aos quais pode agir com segurança para si e para os outros. Por exemplo, o ASIMO possui o conceito de "degrau" e não cairá da escada se não for empurrado. Além disso, o ASIMO sabe como se mover, ignorando as pessoas que estão em seu caminho.

Distinção de sons

A distinção de sons fica por conta do sistema HARK, que usa um conjunto de oito microfones localizados na cabeça e no corpo do andróide. Ele detecta de onde veio o som e separa cada voz do ruído externo. Ao mesmo tempo, não especifica o número de fontes sonoras e sua localização. No momento, a HARK é capaz de reconhecer de forma confiável (70-80% de precisão) três fluxos de fala, ou seja, o ASIMO é capaz de capturar e perceber a fala de três pessoas ao mesmo tempo, o que não está disponível para uma pessoa comum. O robô pode responder ao seu próprio nome, virar a cabeça para as pessoas com quem está falando e se virar para sons inesperados e perturbadores, como o som de móveis caindo.

reconhecimento facial

O ASIMO é capaz de reconhecer rostos familiares, mesmo em movimento. Ou seja, quando o próprio ASIMO se move, o rosto de uma pessoa se move, ou ambos os objetos se movem. O robô pode distinguir cerca de dez rostos diferentes. Assim que o ASIMO reconhece alguém, ele imediatamente se volta para a pessoa que reconhece pelo nome.

ASIMO sabe como usar a Internet e as redes locais. Depois de se conectar à rede local em casa, o ASIMO poderá conversar com os visitantes pelo interfone e, em seguida, informar o proprietário que veio. Depois que o proprietário concordar em receber convidados, o ASIMO poderá abrir a porta e levar o visitante ao lugar certo.

Características:

ASIMO
(2000)
ASIMO de última geração
(2004)
ASIMO de última geração
(2005)
novo ASIMO
(2010)
Peso 52kg 54kg 80kg
Altura 120 centímetros 130 centímetros 160 centímetros
Largura 45 cm 45 cm
Profundidade 44 cm 37 centímetros
Velocidade de caminhada 1,6 km/h 2,5 km/h 2,7 km/h
1,6 km/h (ao transportar uma carga de até 1 kg)
Velocidade de corrida - 3 km/h 6 km/h (em linha reta)
5 km/h (com curvas)
Decolagem do solo - 0,05 s 0,08 s
Baterias baterias de níquel-hidreto
38,4 V / 10 Ah / 7,7 kg
ciclo de carga 4 horas
baterias de íon de lítio
51,8 V / 6 kg
ciclo de carga 3 horas
Jornada de trabalho 30 minutos 40 min a 1 hora (no modo de caminhada)
Graus de liberdade 26 30 34

A Toyota também desenvolveu um robô humanóide para si, cujo objetivo não difere dos robôs Sony e Honda - ou seja, entretenimento, criação de um "assistente humano" etc. No total, a Toyota possui 5 robôs, cujos nomes são Versão-1, Versão-2, .... Seu primeiro robô que tocava trompete, a empresa mostrou às pessoas na exposição internacional EXPO-2005 no Japão.

Em julho de 2009 a empresa Toyota mostrou um vídeo com seu robô humanóide, onde ele mostra suas habilidades de corrida:


De particular interesse para os pesquisadores do sistema solar é o maior satélite de Saturno, Titã. É um dos maiores satélites dos planetas. De acordo com as Voyagers, o diâmetro de Titã é de 5150 km. Em termos de tamanho e massa, é ligeiramente inferior apenas ao satélite Ganimedes de Júpiter e é aproximadamente 2 vezes maior que a nossa Lua.

Titã é o único satélite com uma atmosfera densa. Mesmo a partir de observações terrestres, sabia-se que o metano está presente em sua atmosfera. Observações espectrais feitas pela Voyager 1 confirmaram a presença de metano, mas ao mesmo tempo mostraram que seu conteúdo na atmosfera é pequeno - cerca de 1%, enquanto 85% da atmosfera consiste em nitrogênio (principalmente molecular) e 12% de argônio inerte . Pequenas quantidades de cianeto de hidrogênio (HCM) - ácido cianídrico (um veneno muito forte), bem como hidrogênio molecular foram encontrados.

A pressão atmosférica na superfície de Titã é cerca de 1,5 vezes a pressão atmosférica na superfície da Terra; a temperatura é de cerca de -180 °C. Isso está próximo do chamado ponto triplo do metano, ou seja, a temperatura na qual ele pode estar simultaneamente no estado sólido, líquido e gasoso.

Provavelmente, a atmosfera de Titã é semelhante às conchas gasosas primárias que Vênus, Terra e Marte tinham no início de sua existência. Mas, ao contrário desses planetas, em Titã as temperaturas são tão baixas que a atmosfera poderia ser preservada em sua forma original. Consequentemente, seu estudo poderia lançar luz sobre o problema do desenvolvimento de atmosferas planetárias. É possível que, nas condições físicas prevalecentes em Titã, o metano desempenhe o mesmo papel que a água na Terra. E isso significa que sob o céu de nitrogênio de Titã, rios de metano podem fluir de geleiras de metano e chuvas de metano podem cair das nuvens. O mundo deste satélite de Saturno, aparentemente, é excepcionalmente peculiar.

Todos os satélites, exceto o enorme Titã, que é maior que Mercúrio e tem atmosfera, são compostos principalmente de gelo (com alguma mistura de rochas em Mimas, Dione e Rhea). Enceladus é único em brilho - reflete a luz, quase como neve recém-caída. A superfície mais escura de Phoebe, que é, portanto, quase invisível. A superfície de Jápeto é incomum: seu hemisfério frontal (na direção da viagem) é muito diferente em refletividade da parte de trás.

De todas as grandes luas de Saturno, apenas Hyperion tem uma forma irregular, possivelmente devido a uma colisão com um corpo massivo, como um meteorito gigante de gelo. A superfície de Hyperion está fortemente poluída. As superfícies de muitas luas são cheias de crateras. Assim, na superfície de Dione, a maior cratera de dez quilômetros foi descoberta; na superfície de Mimas encontra-se uma cratera cujo poço é tão alto que é claramente visível mesmo em fotografias. Além das crateras, existem falhas, sulcos e depressões nas superfícies de vários satélites. A maior atividade tectônica e vulcânica foi encontrada em Encélado.

Agora, toda pessoa sabe que um vazamento de óleo, seja no solo, em um rio ou no oceano, ameaça todos os seres vivos. E assim que isso acontece, equipes especiais são enviadas com urgência para a área de um desastre ecológico para eliminar a fonte de poluição. Mas o que estamos enfrentando na Terra, em outro planeta, pode constituir um ambiente natural comum e possivelmente um habitat. De fato, no vasto Universo, os mundos planetários podem ser completamente diferentes uns dos outros. As formas de vida neles também podem ser diversas. E que futuros viajantes espaciais encontrarão lá! Mas isso é difícil de imaginar mesmo para sonhadores desesperados: mares de petróleo no planeta! Acontece que pode haver esses planetas, cujos continentes são lavados por mares de petróleo. E não em algum lugar nas profundezas da Galáxia, mas em nosso sistema solar. A lua de Saturno, Titã, pode ser um corpo celeste tão exótico.

Infelizmente, mesmo as Voyagers não puderam ver a superfície de Titã por causa da névoa espessa. E o radar terrestre da superfície de Titã supostamente indicava que um hidrocarboneto (óleo!) Oceano estava espirrando lá ...

Em 2005, a sonda de descida Cassini pousou em Titã pela primeira vez. A previsão científica dos cientistas foi amplamente justificada. Titan é um mundo verdadeiramente incrível de hidrocarbonetos - o mundo do metano, onde o metano pode ser encontrado literalmente a cada passo. E embora não houvesse oceano global de petróleo em Titã, a presença de piscinas naturais de hidrocarbonetos não é excluída.

Titã é a maior lua de Saturno e a segunda, depois de Ganimedes, do sistema solar. No entanto, se você medir Titã junto com sua atmosfera, ele será maior que Ganimedes. Em todos os seus parâmetros, Titã está mais próximo dos planetas normais: é maior que Mercúrio, sua atmosfera densa é mais espessa que a da Terra e a superfície - em um sentido geográfico - é quase tão viva quanto a do nosso planeta.

Observações terrestres antes do início da era espacial mostraram que Titã tem uma atmosfera densa; na verdade, é o único planeta satélite com uma atmosfera cheia. Voando em 1981 através do sistema de Saturno, a Voyager 2 descobriu que o principal componente da atmosfera de Titã é o nitrogênio (N 2); também contém metano (CH 4 ) e outros hidrocarbonetos. Dados do Telescópio Espacial Hubble e telescópios terrestres tornaram possível em 1995 suspeitar da existência de grandes áreas cobertas com metano líquido na superfície de Titã. Mas a existência desses lagos de hidrocarbonetos só foi confirmada depois que o primeiro satélite artificial de Saturno, Cassini, iniciou pesquisas intensivas, das quais, em 14 de janeiro de 2005, a sonda Huygens pousou na superfície de Titã. A expedição Cassini-Huygens, organizada pela NASA, ESA (Agência Espacial Européia) e ASI (Agência Espacial Italiana), começou em 15 de outubro de 1997, mas somente em meados de 2004 o dispositivo chegou ao sistema de Saturno e começou a funcionar ( consulte a página 16 da guia de cores).


Titã tem quase o dobro da massa da Lua e metade do tamanho dela. Portanto, em sua superfície, a gravidade é quase lunar: é 7 vezes menor que a da Terra (na Lua - 6 vezes). A segunda velocidade espacial na superfície de Titã é de 2,6 km / s, na Lua - 2,4 km / s, no entanto, será muito mais difícil decolar de Titã do que da Lua: uma atmosfera densa interferirá. A composição da atmosfera de Titã é agora conhecida em detalhes: na superfície 95% de nitrogênio e cerca de 5% de metano, e na estratosfera 98,4% de nitrogênio e 1,4% de metano. A pressão da superfície é 1,45 vezes a pressão atmosférica normal na Terra. Mas se lembrarmos que a força da gravidade é 7 vezes menor que a nossa, fica claro que a massa da coluna de gás sobre uma superfície unitária de Titã é 10 vezes maior que a da Terra. Como o tamanho de Titã é 2,5 vezes menor que o da Terra, sua área de superfície é cerca de 6 vezes menor que a da Terra, o que significa que a massa total da atmosfera de Titã é 1,5 vezes a massa da atmosfera da Terra! É provavelmente por isso que existem muito poucas crateras de meteoritos na superfície de Titã: pequenos meteoritos são desacelerados e destruídos na atmosfera, e vestígios de grandes são rapidamente destruídos pela chuva e pelo vento.


A atmosfera poderosa e extremamente extensa de Titã tornou mais fácil para a nave espacial pousar nele. Separada da Cassini, a sonda Huygens moveu-se adormecida em direção a Titã por três semanas, e então começou a se preparar para a descida. Aterrissar o Huygens em Titã é uma operação única; aqui estão suas principais etapas (horas:minutos CET):

06:51 - a fonte de alimentação dos dispositivos é ligada.

11:13 - início da entrada na atmosfera a uma altitude de 1270 km a uma velocidade de 6 km/s. A frenagem é realizada por um escudo térmico frontal.

11:17 - altura 180 km, velocidade 400 m / s, pilotinho com diâmetro de 3 m é acionado. Após 2,5 segundos, ele puxa o pára-quedas principal com diâmetro de 8,3 m.

11:18 - altura 160 km. A tela frontal foi removida. Um cromatógrafo a gás e um espectrômetro de massa começaram a investigar a atmosfera. Os aerossóis são recolhidos e evaporados. A câmera transmite um panorama de nuvens.

11:32 - altura 125 km. O pára-quedas principal foi lançado e um pára-quedas de frenagem com 3 m de diâmetro foi acionado para acelerar a queda e ter tempo de pousar antes que as baterias fossem completamente descarregadas (carga 1,8 kWh). A distância até Cassini é de 60.000 km.

11:49 - altura 60 km. Altímetro de radar incluído; antes disso, o cronômetro controlava o trabalho. A câmera começa a capturar um panorama da superfície. A velocidade do vento é medida (de acordo com o efeito Doppler do transmissor), temperatura e pressão do ar, campo elétrico (a presença de raios é verificada). A uma altura de várias centenas de metros da superfície, uma lâmpada branca foi ligada para análise espectral da superfície. O sonar e o radar medem as irregularidades do solo. A descida de Huygens na atmosfera de Titã levou cerca de 2,5 horas.

13:34 - tocando o solo a uma velocidade de 4,5 m/s. A câmera, o microfone, os acelerômetros e o sonar estão trabalhando para medir a profundidade do líquido se o pouso ocorreu no mar. Mas o solo sob o aparelho acabou sendo confiável, em termos de propriedades mecânicas semelhantes à areia ou argila molhada. O dispositivo, com o impacto, penetrou no solo cerca de 15 cm. Em 2 horas, transmitiu dados da superfície a uma velocidade de 8 kbit / s.

15:44 - Cassini vai abaixo do horizonte Fim da transmissão de dados. A Cassini vira sua antena para a Terra e começa a transmitir dados gravados da Huygens.

A sonda pousou um pouco ao sul do equador, na beira das colinas de gelo no meio de um imenso mar de areia. Uma foto da paisagem ao redor mostra algumas dunas longas à distância, mas o local de pouso em si parece mais um leito de riacho cheio de paralelepípedos no topo da areia. A temperatura na superfície de Titã é muito baixa: -180°C. Essa temperatura está próxima do ponto triplo do metano, assim como a temperatura da superfície da Terra está próxima do ponto triplo da água. A esta temperatura coexistem os estados gasoso, líquido e sólido da matéria. Assim como o ciclo da água ocorre na natureza da Terra, o ciclo do metano deve ocorrer em Titã. De fato, o metano (misturado com etano e outros hidrocarbonetos) desempenha o mesmo papel que a água na Terra: evapora dos lagos, forma nuvens, cai como precipitação, faz canais através dos vales e flui de volta para os lagos.


Um estudo das imagens mostra que a paisagem de Titã é parcialmente moldada por chuvas e pelo rápido fluxo de líquido pela superfície. Mas, ao contrário da Terra, este ciclo hidrológico em Titã é levado a um estado extremo. Na Terra, o calor solar é suficiente para evaporar cerca de um metro de água por ano. Mas a atmosfera pode conter apenas alguns centímetros de umidade sedimentada antes que as nuvens se condensem e a chuva caia, então o clima da Terra é caracterizado por chuvas leves que derramam alguns centímetros de água em intervalos de uma semana ou duas. Em Titã, a falta de calor solar leva à evaporação de apenas cerca de 1 cm de metano líquido por ano, e sua poderosa atmosfera é capaz de manter na forma gasosa a quantidade de metano correspondente a cerca de 10 m do líquido precipitado. Portanto, Titã deve ser caracterizada por raras chuvas fortes, dando origem a córregos turbulentos, e nos intervalos entre essas inundações, períodos seculares de seca. É provável que também tenha ocorrido uma inundação no local de desembarque do Huygens há algum tempo. Cientistas do clima acreditam que os poderosos ciclos climáticos de Titã são uma versão extrema do que poderia acontecer na Terra como resultado do aquecimento global. À medida que a troposfera da Terra se aquece, ela será capaz de reter cada vez mais umidade, de modo que os furacões e as secas se tornarão mais intensos para nós.

Então, Titã é uma versão congelada da Terra, onde o metano é em vez de água, a água é em vez de rocha e os ciclos climáticos duram séculos. É muito provável que a atmosfera de Titã se assemelhe à atmosfera de uma Terra jovem durante o nascimento da vida nela. Além disso, a densidade média de Titã (1,88 g/cm³) indica que é metade pedra (núcleo), metade água (manto e crosta) e coberta de hidrocarbonetos. Modelos matemáticos preveem que a crosta de gelo tem cerca de 50 km de espessura, com um oceano de água líquida abaixo, possivelmente com amônia. A profundidade desse oceano de "amônia" deve chegar a centenas de quilômetros. Alguns cientistas acreditam que pode haver vida lá.


Está previsto que a operação do aparelho Cassini continue até 2017. De julho de 2004 a setembro de 2010, fez 72 sobrevoos perto de Titã, transmitindo imagens de radar de sua superfície e imagens na faixa do infravermelho. Quando os pesquisadores se interessaram pela fonte de smog na atmosfera de Titã, a Cassini, voando pelas camadas superiores de sua atmosfera, a uma altitude de cerca de 1000 km, coletou e analisou amostras desse nevoeiro. Os cientistas esperavam que o nevoeiro fosse composto de hidrocarbonetos leves como o etano com um peso molecular de 30. Mas a Cassini encontrou uma abundância inesperada de moléculas orgânicas pesadas, incluindo benzeno, antraceno e macromoléculas com massas de 2.000 ou mais. Essas substâncias são formadas a partir do metano atmosférico sob a ação da luz solar. Eles provavelmente se condensam gradualmente em partículas maiores e afundam na superfície, mas os detalhes desse processo não são claros.

Como você pode ver, o maravilhoso pequeno planeta Titã está ficando cada vez mais interessante. Dificuldades fundamentais no estudo de Titã não são esperadas. Para expedições a ele, já estão sendo desenvolvidos "rovers titânicos", além de sondas flutuantes e voadoras. Uma atividade divertida para engenheiros espaciais!