Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации

Глава 2 В море

Тесное, но комфортабельное внутреннее пространство подводной лодки было похоже на нечто среднее между салоном коммерческого авиалайнера и жилым прицепом 1950-х годов. Хотя дело происходило в 1997 году, обстановка вокруг напоминала дешевый ресторанчик времен холодной войны – переключатели, светящиеся трубки, набалдашники и рукоятки, зеленая краска на стенах, линолеум и оборудование из нержавеющей стали. Постоянный приглушенный шелест напоминал мне о том, что я дышу воздухом, нагнетаемым машиной.

Команда из десяти военных моряков переговаривалась на малопонятном техническом жаргоне, обмениваясь инструкциями так, словно они пилотировали самолет («Сьерра, это Виктор, отметь время выполнения»). Как и в самолете, те, кто управлял лодкой, располагались лицом вперед: пилот – слева, второй пилот – справа. Места было так мало, что койка капитана находилась прямо на полу за их спиной. Я стоял рядом со спящим капитаном и, перегнувшись через него, заглядывал пилотам через плечо.

Я был в команде инженеров, океанографов и археологов, которая присоединилась к подводной лодке военно-морского флота США NR-1 и ее плавучей базе – судну «Кэролин Чоэст» – в экспедиции, разыскивающей обломки античных кораблей в Средиземном море. Подводная лодка NR-1 была рудиментом предыдущей эпохи. Ранее она предназначалась для секретных миссий против Советского Союза, а теперь ее приспособили для гражданских целей. NR-1 была построена в 1960-х годах в качестве эксперимента по созданию маленькой атомной подлодки. Ее длина составляла около 45 м, и она могла достаточно долго оставаться под водой. В 1980-е годы она занималась поиском упавших в океан обломков шаттла «Челленджер».

Теперь мы находились примерно в 113 км к северо-западу от Сицилии, в Тирренском море. Поиски велись в районе географического объекта под названием банка Скерки. С воздуха видно лишь морскую гладь, но под водой скрываются два больших каменных рифа, которые и получили название банка Скерки. В древние времена этот коварный подводный рельеф становился причиной многих бед: через скалы проходил главный маршрут судов, курсировавших между Карфагеном (современный Тунис) и римским портом Остией, и немало неудачливых торговых кораблей погибли на этих рифах.

Во время погружения подводной лодки NR-1 я отвечал за поиск обломков этих древних кораблей. Всего несколько часов назад я сидел на плавучей базе вместе с Робертом Баллардом – руководителем исследовательских работ и инициатором всей этой экспедиции. Мы составляли план поисковой операции. Баллард, известный в первую очередь благодаря обнаружению обломков «Титаника», является экспертом в поисках следов катастроф на дне океана. Вместе мы наметили ряд поисковых трасс – регулярных, выверенных проходов по морскому дну, чтобы NR-1 могла охватить бо́льшую площадь. «Придерживайтесь поисковых трасс, – наставлял меня Баллард. – Не рыскайте туда-сюда, как только на сонаре появится новая цель, иначе вы никогда не закончите поиски».

После того как мы закончили планирование, быстрая лодка доставила меня на субмарину. Я ступил на ее черный корпус, не больше чем на пару метров возвышавшийся над уровнем моря. На верху подводной лодки, примерно на высоте человеческого роста, был расположен ярко-красный пост управления или «рубка». Я вскарабкался к люку на боку рубки и спустился через проем в корпусе по узкой лестнице. Когда я оказался внутри, член экипажа закрыл люк за моей спиной. Небо исчезло, и меня захлестнуло ощущение бесповоротности происходящего: мне не выбраться отсюда еще несколько дней. Я стоял в стороне, пока команда готовилась к погружению. Проверки, переклички, передача информации; а затем, приведенная в действие при помощи вентилей, лодка начала плавно опускаться под воду, словно скользя по склону холма.

Моя койка располагалась над узким коридором. Со всех сторон она была окружена трубами и скобами, небольшой просвет имелся только с одного конца. Через него я должен был забираться на койку, класть голову на место и засыпать. Оказавшись на койке, я уже не мог повернуться. Когда я лежал на спине, прямо перед лицом висела гроздь труб, а в нескольких сантиметрах за ними находился стальной корпус подводной лодки. С другой стороны от него были, ну… 900 м воды. Уснув там первый раз, я проснулся от острого приступа клаустрофобии, и мне пришлось немедленно слезть и немного походить, чтобы расслабиться. Во второй раз мое ложе показалось мне более удобным, но я все еще нервничал. Но на третью ночь я уже чувствовал себя как дома.

После нескольких минут погружения мы достигли дна прямо рядом с банкой Скерки, на глубине примерно 900 м, и начали наше путешествие, выискивая признаки, указывающие на обломки кораблей. На борту NR-1 находились сонары бокового обзора, дальность действия которых достигала нескольких сотен метров. Но «изюминкой» NR-1 был ее передний сонар. Каждые несколько секунд он пробивал подводное пространство импульсом высокочастотного звука, затем собирал эхосигналы и отображал их на экране компьютера. Сонар был разработан для того, чтобы разыскивать советские подводные лодки подо льдом. Установленный на NR-1, он «смотрел» вниз и вперед по отношению к субмарине. Он мог различить банку из-под газировки с расстояния примерно 2700 м (а на дне Средиземного моря мы видели достаточно много таких банок).

Проблема была в том, что сонар отображает только «цели» – расплывчатые пятна, состоящие из пикселей. Чтобы выяснить, что это за предметы, команда должна была осторожно подводить лодку к каждой цели и разглядывать ее вблизи либо просто из иллюминаторов, либо с помощью многочисленных камер NR-1. А NR-1 была довольно медленной, рядом с дном она могла идти со скоростью лишь 1,8 или 3,7 км/час, то есть примерно как вышедший на прогулку человек. Если мы что-то обнаруживали на расстоянии 2700 м от нас с помощью сонаров, то нам могло потребоваться несколько часов, чтобы добраться до этого места и рассмотреть его вблизи.

Примерно через час после того, как мы начали погружение, Скотт – лейтенант, находящийся на ходовой вахте и также исполняющий обязанности оператора-акустика, что-то заметил на дисплее. Цель была шириной не более чем несколько пикселей, но Скотт предположил, что это может оказаться предмет, созданный руками человека. Эта вещь имела более плотную внутреннюю часть, окруженную, как ореолом, кольцом менее плотных отражений. Скалы на экране сонара выглядят не так. Когда мы двигались по направлению к цели, положение и вид пятна не менялись, хотя угол падения луча сонара изменился. Это еще раз указывало на нечто плотное, вещественное и, возможно, искусственного происхождения. Скотт посоветовал нам отклониться от поисковой трассы и приблизиться к предмету.

Мы только начали наши поиски, которые, как предполагалось, должны были продлиться два дня, и мне уже предстояло принять важное решение. Всего час или два назад Баллард рекомендовал не отклоняться от поисковых трасс. Но я должен был доверять команде. Если это изменение маршрута окажется напрасной затеей, в дальнейшем я смогу отказывать в подобных просьбах.

Я спустился на смотровую площадку NR-1 – в тесное отделение с маленькими иллюминаторами, расположенное внизу корпуса. Мы неторопливо плыли примерно в 12 м от дна. Снаружи я видел только неразличимую муть, зеленеющую в свете огней NR-1. Сощурившись, я смог различить песок, а движение ощущал лишь тогда, когда, нарушая эту монотонность, навстречу проплывал песчаный гребень или камешек. Пока мы приближались к таинственной цели, я готовился к тому, что увижу груду камней.

Но то, что выплыло из зеленой мути, наполнило мою душу благоговейным трепетом. На морском дне покоилось больше ста древних керамических сосудов. Они были разбросаны по дну, но явно можно было выделить две кучи на расстоянии примерно 10 м друг от друга. Это было место древнего кораблекрушения. Оно произошло очень давно, деревянный корпус корабля сгнил, оставив груз лежать так, как он был сложен в трюме. Свинцовые штоки, сохранившиеся от двух свинцовых якорей, позволяли четко опознать нос корабля. Обломки были совершенно нетронутые, их никто не видел, к ним никто не прикасался с тех пор, как они оказались здесь более двух тысяч лет назад. Я был первым человеком, увидевшим их с тех пор, как они затонули, и меня поразили бездна прошедшего времени и сила физического присутствия, перебросившего мост в прошлое.

Я назвал наше открытие «Скерки D» – это было научное описание четвертого известного места кораблекрушения в районе банки Скерки. Мы сообщили о нем нашим коллегам на поверхности по подводному телефону – скрипучему, неустойчивому каналу связи, который передавал голоса не лучше, чем старая рация. Тщательно отметили место находки и сделали множество фотографий.

В конце нашего путешествия, спустя примерно полтора дня, мы планировали подняться на поверхность. Наверх через скрипящий подводный телефон был передан четкий официальный запрос о том, какая погода на поверхности. Надвигался шторм, из-за которого нам было небезопасно отправляться назад, на «Кэролин Чоэст». Поэтому мы вернулись к «Скерки D» и сделали еще несколько фотографий. NR-1 была оборудована колесами, поэтому мы просто отодвинулись от места кораблекрушения на несколько сотен метров и посадили субмарину на дно. Так мы и сидели почти двое суток на глубине 900 м, ожидая улучшения погоды и развлекая себя просмотром военных фильмов в крошечной кают-компании.

В конце концов, мы дождались сообщения о том, что погода проясняется, и поднялись на поверхность так же быстро, как и погрузились.

Я вернулся на «Кэролин Чоэст», чувствуя себя умиротворенным, но взволнованным результатами нашей удачной охоты. Мои коллеги на борту имели зеленоватый цвет лица, страдали от морской болезни и были утомлены последними нелегкими днями. Мы в самом деле пребывали совсем в другом мире, находясь от них на расстоянии меньше полутора километров, но глубоко внизу.

То, что последовало дальше, было естественным экспериментом, в ходе которого я мог сравнить эмоциональную силу облеченного в плоть и кровь опыта с познавательной силой дистанционного присутствия, поскольку я был не настоящим подводником, а инженером-робототехником. Период времени, которое я физически провел на морском дне, был ничтожным по сравнению со временем дистанционной работы, которую я проводил посредством удаленно управляемых роботов и волоконно-оптических кабелей.

Моим «родным» аппаратом был дистанционно управляемый робот «Ясон», разработанный и построенный Лабораторией глубоководных погружений Института океанографических исследований Вудс-Хоул. «Ясон», аппарат размером с фольксваген, пережидал непогоду, принайтовленный к палубе «Кэролин Чоэст». Как только погода наладилась и NR-1 поднялась из глубин, мы быстро запрограммировали «Ясона», чтобы провести серьезное исследование места кораблекрушения под управлением компьютера.

Мы сидели на борту судна в полутемном пункте управления с кондиционированным воздухом, в то время как «Ясон», связанный с поверхностью широкополосным оптико-волоконным кабелем, опускался в глубину на месте крушения «Скерки D». Мы наблюдали видеопоток, проверяли сенсоры и лихорадочно программировали компьютеры. В одном этом погружении сосредоточились семь лет нашей совместной работы: датчики, точная навигационная система, автоматизированное управление направляли «парение» «Ясона» над «Скерки D» и заставляли его двигаться со скоростью улитки по точным повторяющимся трассам, расположенным на расстоянии всего одного метра друг от друга. Сонары и цифровые камеры собирали информацию и передавали ее на судно, где все записывалось на жесткие диски. Акустическая навигационная система, которую я разработал, проверяла положение «Ясона» с точностью до долей сантиметра несколько раз в секунду, давая точную привязку к местоположению для всех данных.

Затем инженеры и аспиранты принимались за работу, соединяя отдельные изображения в широкомасштабный фотомонтаж места крушения и преобразовывая данные с сонаров в топографическую карту высокой точности. Эта карта связывала воедино навигацию, компьютеры, сенсоры и обработку информации. Ранее мы уже проделывали такую работу по частям, но никогда – всю вместе и в такой интересной и важной локации.

Поисковые работы, выполненные роботом, расширили имеющуюся информацию и дали количественную оценку тому, что я увидел из иллюминатора NR-1. В то время как мое пребывание на подводной лодке давало примитивный опыт присутствия, робот превращал морское дно в биты информации. Затем, сидя в сравнительно комфортабельном отсеке надводного судна и получая поток данных, мы исследовали виртуальное место кораблекрушения в деталях, открывая множество вещей, которые я не видел, когда находился «там».

Теперь мы могли определить размеры места кораблекрушения: оно составляло 20 м в длину и 5 м в ширину. На нем выделялись две четко очерченные кучи древних сосудов, которые оказались амфорами. Многие из них лежали в маленьких воронках, которые за тысячи лет, очевидно, были промыты вокруг них слабыми подводными течениями. В основном амфоры достаточно сильно отличались друг от друга, но в одном кратере лежали три совершенно одинаковые, как будто их скрепили вместе. Морское дно, которое казалось плоским, когда я смотрел на него невооруженным глазом сквозь иллюминатор, в действительности имело небольшой изгиб, приподнимаясь всего на несколько сантиметров. Это были очертания корпуса корабля «Скерки D», погребенного под слоем ила.

Когда мы показали цифровые карты одному из находившихся на борту археологов, он воскликнул: «Вы за четыре часа сделали то, чем я на месте последних раскопок занимался целых семь лет!» К тому же никогда раньше ни один подводный археолог не располагал столь подробной и точной картой, как наша карта «Скерки D» – фактически это была самая точная карта из когда-либо выполненных карт морского дна, пусть даже она отражала только крошечный участок в огромном океане.

Поисковые работы «Скерки D» были кульминацией по меньшей мере восьми лет инженерной работы. Мы научились оцифровывать морское дно с высокой точностью. Это должно было привести к изменениям и в археологии, и в способе изучения человеческой истории в глубинах моря. Теперь мы знали, как выполнять археологические «раскопки», даже не прикасаясь к ним. Мы открыли новую отрасль археологии, направленную на изучение морских глубин и древних торговых путей, связывавших разные народы. Мы могли поднимать новые вопросы. Но не всем понравилось это нововведение.

Исследования, проводимые с помощью роботов, некоторым показались потрясающими, а других встревожили. Пытаясь понять, чем вызвано это сопротивление, я начал свой путь поисков и открытий, занявший 20 лет. Тем не менее, прежде чем продолжить этот рассказ, нам нужно вернуться к моменту возникновения идеи глубоководных исследований, чтобы увидеть, как люди начали осваивать дно океана, и понять, какую роль «Ясон» сыграл в этой истории.

Сегодня использование роботов для исследования океана стало обычным делом. Когда исчезает самолет или прорывается нефть из подводной скважины, роботы – самый первый (а иногда и единственный) способ увидеть, что произошло. Но все время, пока разрабатывался «Ясон», не стихали жаркие дебаты. «Эти роботы навсегда останутся всего лишь игрушками для инженеров», – предостерегали нас некоторые ученые. Другие вообще заявляли, что для того, чтобы стать настоящим океанографом, нужно физически спуститься на океанское дно. Известные археологи заявляли, что посещать с помощью дистанционно управляемых роботов останки древних кораблей в глубинах океана по определению неэтично, даже если это делается только с целью сделать фотографии.

Эти археологи разработали свои методы исследования для мелководья. С аквалангами они могли изучить верхние несколько десятков метров океана, что заставляло их держаться поближе к берегу. Даже глубина погружения большинства подводных лодок, как правило, ограничена несколькими сотнями метров. Можно сказать, что они являются аппаратами, пригодными для погружения в воду, разработанными скорее для того, чтобы путешествовать по океану, а не нырять в его глубины. (Большая часть подводных лодок и роботов были построены для мелководных прибрежных районов, и вы даже можете построить что-то подобное сами из деталей, купленных в магазине технических товаров.)

Напротив, Лаборатория глубоководных погружений специализировалась на очень больших глубинах, часто достигающих нескольких километров, что позволяло нам оказываться посреди океана, в глубоководных впадинах или зонах субдукции (океанских котловинах). Это экзотические среды с экстремальными условиями, высоким давлением и другими факторами, которые предъявляют особые требования к технике и людям.

Говоря инженерным языком, полная глубина океана составляет 6000 м. Участки такой глубины покрывают более 90 % океанского дна. Для того чтобы опуститься так глубоко, нужны действительно тяжелые машины: чтобы сохранить даже небольшую электронную начинку сухой на такой глубине, необходимо огромное цилиндрическое металлическое вместилище, которое превосходит масштабы своей начинки по размеру, весу и ценности. Самая глубокая часть океана – Марианская впадина – имеет глубину почти 11 000 м и требует еще более приспособленной к таким условиям техники. Расположенные в открытом океане горные кряжи, которые окружают Землю кольцом, как шов на бейсбольном мяче, поднимаются до глубины от 4000 до 2000 м под поверхностью океана.

Робот «Ясон» соревновался не столько с подлодкой NR-1 военно-морских сил США, сколько с аппаратом космической эры, который был разработан в Вудс-Хоуле в 1960-е годы и был призван переносить глаза, тела и разум ученых непосредственно в глубины океана. Он назывался «Элвин», и более двух десятилетий этот белый глубоководный аппарат попадал в заголовки газет, собирая научные данные и потрясая воображение публики. В этой истории роботы и управляемые людьми системы развивались вместе.

Связывал их Боб Баллард.

Доктор Роберт Баллард не изобрел ни одной технологии, связанной с глубоководными погружениями, и никогда не заявлял, что сделал это. Он получил научное, а не инженерное образование и принадлежит к той редкой породе ученых, которые спокойно работают с инженерами и размышляют о том, чтобы заниматься наукой с помощью гипотетических, еще не созданных инструментов будущего, а не с помощью уже существующих. Бо́льшая часть отдельных деталей его роботизированных систем применялась в других местах. Но у Балларда был непосредственный опыт работы на больших глубинах, он развил концепцию дистанционно управляемых роботов для этой среды, создал лабораторию и собрал команду, чтобы воплотить концепцию в жизнь, и нацелил эту команду на ключевые проекты, которые позволяли испытать в деле технические системы. Только теперь, вспоминая его наставничество, я осознаю, в какой мере его понимание дистанционного присутствия определило мое собственное представление об этом.