Kamizelki z pajęczej sieci, egzoszkielety, kamery „wszystkowidzące”. Żołnierze jak Terminatory

W ostatnim czasie zakończył się konflikt wojenny na Kaukazie o Górski Karabach. To pierwsza wojna, która toczyła się z udziałem sztucznej inteligencji – finalnie wygrana przez drony. To nie zmienia jednak faktu, że najważniejszym ogniwem w armii są żołnierze. Jakie innowacyjne rozwiązania im pomagają? Jaką rolę w ich wynajdowaniu odgrywa sztuczna inteligencja? Czy sceny z filmów science fiction, takich jak „Terminator”, staną się prawdziwymi obrazkami z wojen i konfliktów?

Centrum Brenta Snowcrofta i ośrodek badawczy Atlantic Council stworzyli projekt „Art of Future Warfare” („Sztuka wojny w przyszłości”). W ramach tego projektu wybrani specjaliści, jak również pisarze powieści science fiction, mieli opracować przykładowe scenariusze wojny przyszłości. Co z tego wyszło?

„Rój dronów zaatakował Nową Zelandię, nie wiadomo, jak tam dotarły, czy na pokładzie okrętu podwodnego, czy na przykład lecąc nisko nad poziomem morza. W Kanadzie uzbrojeni ekolodzy ze Związku Rządów Natury, wyposażeni jak współcześni komandosi, prowadzili ataki na obiekty energetyczne. Być może wspierani są przez Rosję, Arabię Saudyjską lub kogoś z terytorium Iraku i Syrii. Czy to jest atak pośredni na Stany Zjednoczone? „(http://www.tvn24.pl)

– to tylko fragment opowiadania o przyczynach globalnej wojny Edwarda Osborne, publicysty i pisarza. Jak widzimy na podstawie wojny o Górski Karabach, część z tych scenariuszy już na tym etapie pokrywa się z rzeczywistością.

Wojna przyszłości: czy żołnierze będą jeszcze potrzebni?

Odpowiedzmy zatem na pytanie – czemu to służy? „Art of Future Warfare” ma na celu wykreowanie bazy możliwych strategii przyszłych wydarzeń, które są szczególnie pomocne dla rządu, wojska, jak również naukowców i konstruktorów maszyn przyszłości.

Jak wspomniał sam gen. Martin Dempsey, szef połączonych sztabów armii Stanów Zjednoczonych…

„Science fiction może być albo ucieczką od realiów współczesności, albo daremną próbą przepowiadania przyszłości, czy też laboratorium umysłowym, inspiracją do rozpoznania przyszłości. W ten sposób można rozpalić wyobraźnię, rozwijać elastyczny sposób myślenia i odkrywać wyzwania i możliwości, które w innym przypadku moglibyśmy przeoczyć” (http://www.tvn24.pl)

Raport z badania możecie zobaczyć tutaj:
https://www.atlanticcouncil.org/in-depth-research-reports/books/war-stories-from-the-future/

Drony, szpiegujące nanoboty, nanostrukturalne materiały, nanobiotechnologia, biomimetyczne roboty w wersji podwodnej, bojowe drony, wojskowe maszyny autonomiczne, nowoczesna broń laserowa i wiele innych – to niezaprzeczalnie najnowsze wynalazki wojskowe, które skutecznie wykorzystują sztuczną inteligencję i wizje science fiction, ale to tylko jeden z kierunków rozwoju współczesnej armii.

Postęp we współczesnej technologii nadal nie chroni życia ludzkiego w wystarczającym stopniu, w wojnie o Górski Karabach zginęło ponad 2,3 tys. żołnierzy. Pojawia się więc pytanie: co z wyposażeniem żołnierzy, najsłabszego ogniwa w tej całej technologii?

Na tym właśnie chciałabym się skupić. Jak zatem sztuczna inteligencja w połączeniu ze scenariuszami science fiction jest w stanie stworzyć współczesnego, niezniszczalnego żołnierza?

Zbroja węglowa z nanorurek – technologia Iron Mana, żołnierze jak roboty

30 proc. ekwipunku żołnierzy to sprzęt zabezpieczający i baterie, które służą do zasilania elektroniki, którą żołnierz ma przy sobie.

Firma Creative Services, we współpracy z University of Cincinnati, przeprowadza prace nad wykorzystaniem nanorurek węglowych do stworzenia innowacyjnego kombinezonu dla żołnierzy.

Czym są nanorurki węglowe? To najprościej mówiąc, rurki zrobione z węgla o średnicy mierzonej w nanometrach. Tak stworzony materiał ma niezwykłe właściwości, pochłania prawie 100% światła widzialnego. Kompozyt z nanorurek cechuje niezwykła odporność na temperaturę i wytrzymałość na uderzenia. Dodatkowo materiał ten charakteryzuje się świetnym przewodnictwem energii elektrycznej.

Naukowcy z University of Cincinnati stworzyli nowy sposób wytwarzana nanorurek, który umożliwi stworzenie jeszcze bardziej odpornego materiału. Jak? „Hodując” nanorurki węglowe na krzemowych waflach z zastosowaniem wysokiej temperatury i użyciem komory próżniowej. Gaz z węglem umieszczany jest w reaktorze, po czym wchodzi w interakcję z cząstkami, rozkłada się, następnie rozkłada się ponownie, aż do momentu stworzenia mocnej, stabilnej konstrukcji.

Nanorurki można wpleść pomiędzy zwykłe nici i uszyć z nich odzież, dzięki czemu pancerz będzie lekki, i niezwykle odporny. Pentagon zapowiedział zamówienie nowoczesnych zbroi dla całego wojska USA.

Egzoszkielety dla żołnierzy

Już w XX wieku amerykański budżet finansował prototypy konstrukcji egzoszkieletów, które były napędzane elektrycznie, jednak szkielety te były wówczas zbyt ciężkie i zarazem zbyt kosztowne.

Prawdziwą szansą stało się stworzenie prostego i lekkiego urządzenia, które przymocowane do korpusu żołnierzy byłoby w stanie odciążyć mięśnie i umożliwić przenoszenie znacznych ciężarów na duże odległości.

Z czasem powstające egzoszkielety stały się coraz lżejsze. Obecnie coraz częściej powstają lekkie konstrukcje pasywne zbudowane z włókien węglowych.

Jednym z bardziej znanych prototypów jest egzoszkielet FORTIS firmy Lockheed Martin. Jego zadaniem jest wzmocnienie dolnej części ciała żołnierzy, co znacząco wpływa na możliwość przenoszenia ciężkich ładunków, utrzymania w rękach granatników, karabinów maszynowych znacznych rozmiarów itd.

Sam szkielet waży ok. 12,5 kg, jednak jego równomierne rozłożenie sprawia, że wydaje się lżejszy. Jedynym minusem szkieletu jest potrzeba ładowania baterii. Działa w oparciu o baterie litowo-jonowe. FORTIS sprawdza się w terenie, można w nim zarówno biegać, jak i chodzić po górach.

Takich szkieletów powstało w ostatnim czasie znacznie więcej:

• XOS 2 – dzięki wbudowanym czujnikom dokładnie śledzi każdy ruch „właściciela” i w odpowiednim momencie przejmuje wzrastający ciężar. Ogromnym minusem jest waga szkieletu – 68 kg i zasilanie – żeby móc używać egzoszkieletu żołnierze muszą być podłączeni do „kabla”,
• HULC (Human Universal Load Carrier) – pozwala na swobodny udźwig, aż do 100 kg. To kolejny produkt Lockhed Martin, dzięki któremu żołnierze mogą się swobodnie przemieszczać nawet z dużym ciężarem na plecach. Jest znacznie lepszym rozwiązaniem, niż XOS 2,
• Warrior Web Exosuit (DARPA) – należy do najnowocześniejszych szkieletów, z grupy tzw. miękkich, czyli wykonanych z miękkich technologii szkieletów pasywnych. Ma na celu odciążenie obszarów ciała szczególnie narażonych na obrażenia, minimalizuje uczucie zmęczenia. W przeciwieństwie do poprzedników nie skupia się na odciążeniu żołnierza w trakcie dźwiganiu ciężkich ładunków. Bardziej wspiera sztukę marszu z ciężkim plecakiem na długich dystansach.

Kamizelki kuloodporne z pajęczej sieci

O tym, jak pajęcze nici są wytrzymałe, wiemy już od wielu lat, ale do tej pory nie zrobiono z nich większego użytku, dlaczego? Pozyskiwanie nici metodami przemysłowymi do tej pory było niemożliwe, ponieważ pająki w niewoli, zamiast pracować, zjadały siebie nawzajem.

Zespół z University of Nottingam znalazł na to rozwiązanie – pozyskał nici pajęcze drogą modyfikacji genetycznej. A dokładniej przeprogramował w taki sposób bakterie E.Coli, że zaczęły produkować białka niemalże identyczne do pajęczych nici. Następnie wtopili w nie lewofloksacynę, co dało w rezultacie niezwykle mocny i antyseptyczny materiał – Dragon Silk.

Materiał ten jest wykorzystywany m.in. w przemyśle medycznym. Robi się z niego opatrunki, nici chirurgiczne (silne właściwości antybakteryjne). Ma swą rolę również w przemyśle wojskowym. Z tego materiału powstają kamizelki kuloodporne.

Pentagon postanowił przetestować ten nowatorski wynalazek i wyposażył w niego żołnierzy piechoty morskiej, którzy służą w Afganistanie i w Iraku. Żołnierze przez kilka miesięcy będą testowali kamizelki pod kątem wytrzymałości, bezpieczeństwa i komfortu noszenia.

Jak poinformowała firma Kraig Biocrft Laboratories, jedwabniki GMO mogą wyprodukować nawet 150 tys. ton materiału Dragon Silk rocznie. To z łatwością umożliwi rozpoczęcie produkcji kamizelek kuloodpornych na masową skalę. Producent zapewnia, że nowe kamizelki są lżejsze, bardziej wytrzymałe i przede wszystkim wygodne. To znacząco wpłynie na komfort pracy i poruszania się żołnierzy w trakcie służby.

Pentagon twierdzi, że jeśli wszystko przebiegnie pomyślnie, to w niedługim czasie kamizelki te będą powszechnie stosowane w wojsku w USA.

Żołnierze będą mogli widzieć w ciemnościach?

Naukowcy z U.S. Army Research Laboratory z Adelphi stworzyli zupełnie nową jakość kamery termowizyjnej, która pozwoli żołnierzom na wysokiej jakości widzenie w ciemnościach.

Jak twierdzą wynalazcy – dr Sean Hu z firmy Sensors and Electron Devices i dr Kristan Gurton z Computational and Information Sciences – ich kamera jest znacznie dokładniejsza od dostępnych na rynku odpowiedników.

Dotychczas kamery termowizyjne skupiały się głównie na intensywności promieni cieplnych wytwarzanych przez dane obiekty. Zapominały o polaryzacji, którą emitują obiekty wytworzone przez człowieka np. budynki, samochody itd. W przypadku obiektów naturalnych polaryzacja cieplna jest znacznie mniej odczuwalna, co ułatwia jej rozróżnienie, dotąd nieosiągalne dla zwykłych kamer termowizyjnych.

Dzięki tak skonstruowanemu urządzeniu żołnierze będą w stanie dostrzec zakamuflowane obiekty, zakopane miny, zlokalizować pociski, bezzałogowe statki powietrzne, a nawet rozpoznać twarz wroga, co pozwoli im na bezbłędne oszacowanie celu.

System ten będzie działał na zasadzie prostego włącznika. Tak stworzona kamera termowizyjna z pewnością ułatwi prace żołnierzom i uchroni ich od pomyłek.

Trzeba przyznać, że wysoką poprzeczkę wynalazkom sztuki wojennej postawił Hollywood. Technologie przedstawiane w filmach takich jak „Terminator”, czy „Iron Man” sprawiają, że ludzie zyskują nadludzką siłę, mogą być niezwyciężeni, łączą w sobie ciało człowieka i robota lub zostają obdarowani szczególnymi mocami, które sprawiają, że stają się niezniszczalni.

To z pewnością działa na wyobraźnię – i o to chodzi w filmach science fiction. Ale należy pamiętać, że we współczesnym świece większość wymyślonych na ekranie technologii wciąż jest dla nas niedostępna. Przełożenie wyobrażeń z ekranów na rzeczywistość z pewnością jeszcze potrwa kilka dekad.