有大腦,必須去旅行

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對於太空探索而言,這是一個令人難以置信的激動人心的時代。美國國家航空航天局(NASA)目前執行著50多個機器人航天器,它們正在研究地球並深入太陽系,從水星到冥王星甚至更遠的地方。另有40個NASA無人任務正在開發中,歐洲、俄羅斯、日本、印度和中國的航天機構也在執行或建造自己的機器人飛船。憑藉如此龐大的艦隊,源源不斷地從如此遙遠的港口輸送科學資料,您可能會認為像我這樣參與機器人太空探索的研究人員會認為宇航員任務代價高昂且不必要。 恰恰相反:我們中的許多人將人類探索視為其本身就很有價值的目標,並且將其視為21世紀太空科學至關重要的組成部分。

儘管宇航員任務比機器人飛船昂貴得多且風險更大,但它們對於我們探索計劃的成功絕對至關重要。為什麼?因為太空探索是一場冒險——一場人類的冒險——歷史上正是因為我們從中獲得的自豪感而受到廣泛的公眾支援。約翰·肯尼迪總統承諾美國將宇航員送上月球,是為了宣告民主和自由的力量,而不是為了做科學。作為副產品,完成了一些傑出的月球科學研究,最終導致了對月球起源的理解。更重要的是,阿波羅登月計劃培訓和激勵了一整代研究人員和工程師,他們取得了突破,為機器人任務以及我們今天認為理所當然的許多技術鋪平了道路。

過早地結束阿波羅計劃是一個巨大的錯誤。美國國家航空航天局隨後的人類探索戰略,側重於太空梭任務和軌道空間站,結果證明是缺乏鼓舞人心的,並且存在悲劇性的缺陷。火星探測車、卡西尼號土星探測器和其他機器人任務最近的成功可能預示著復興,但情況仍然不穩定。事實上,阿波羅計劃後公眾對太空探索興趣的下降至今仍在影響著關於NASA預算的辯論,以及對該機構未來相關性普遍存在的懷疑,尤其是在現在進入職場的這一代人中。只有透過一項重新煥發活力的人類探索計劃重建和維持公眾和政治興趣,機器人任務的進一步勝利才有可能實現。


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更重要的是,未來的許多工將迫切需要人類大腦。儘管機器人已證明其在記錄和測量遙遠地點的特徵方面的價值,但在做出判斷、將更廣泛的背景納入決策以及從經驗中學習方面,它們遠遠不及人類。其中一些能力可以被程式設計,所謂的機器學習在過去幾十年中取得了長足的進步。但是,做出發現通常需要的神經複雜性——解決謎團所需的邏輯、經驗和直覺的相同組合——不能輕易地提煉成計算機演算法中的一系列“如果-那麼”語句。在很長一段時間內,甚至可能永遠,機器人大腦在這些方面的能力將遠遠落後,從而嚴重限制了它們在其他星球上可以進行的科學研究。

對於太空探索的第一個時代來說,機器人飛船已經執行良好,當時僅僅讓探測器飛掠一顆行星或著陸在外星地形上就足以取得戲劇性的發現。然而,那個時代即將結束。現在我們正在進入太空探索的新時代,在這個時代,我們必須更仔細地觀察行星景觀,以及它們下面的東西——更詳細地分析遙遠世界的岩石、土壤和氣體,以充實我們太陽系的歷史。這種科學絕對需要人類探險家。在這個新時代,我們將需要勇敢的、有大腦的人大膽前往機器人無法帶我們去的地方。

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