Naukowiec i wykonawca obrony „hodują” drony

Wyobraź sobie drona, który może latać z prędkością bliską przełamania bariery dźwiękowej, pozostać niezauważonym przez radar i wykonywać zadania samodzielnie, bez kontroli człowieka. Taki dron już istnieje. Nazywa się Taranis, od celtyckiego boga piorunów.

Opracowany przez BAE Systems, jedną z największych na świecie międzynarodowych firm zajmujących się obroną, bezpieczeństwem i lotnictwem, Taranis został opisany przez ONZ jako jeden z najbardziej tajnych samolotów, jakie kiedykolwiek opracowano. Według brytyjskiego Ministerstwa Obrony jest on również najbardziej zaawansowany.

Dron Taranis opracowany przez BAE Systems.

BAE Systems nie jest obca w produkcji dronów. Stworzył dron Mantis i dron Herti, samolot na średniej wysokości stworzony dla brytyjskich sił obronnych. Herti wykonuje połączenie operacji wywiadowczych, inwigilacyjnych, rozpoznawczych i pozyskiwania celów. Na wszelki wypadek BAE opracowało także technologię widzenia 3D na polu bitwy, która natychmiast identyfikuje wrogie, neutralne i przyjazne siły w walce. Jeśli chodzi o firmy takie jak BAE i pojęcie science fiction, część „fikcja” zaczyna się rozpraszać.

Mimo to wysiłki te bledną w porównaniu z najbardziej ambitnym przedsięwzięciem firmy: „rosnącymi” dronami.

Bezzałogowe pojazdy powietrzne (UAV), powszechnie zwane dronami, nie są już nowością. Wiele krajów i podmioty niepaństwowe, takie jak ISIS, używają dronów zarówno do celów wojskowych, jak i inwigilacyjnych. Przenikają także codzienne życie, wykorzystywane przez korporacje takie jak Amazon do dostarczania paczek i przez przeciętnych obywateli do celów rekreacyjnych. Jest nawet pornografia dronów. Tak, dronowe porno.

Awans dronów był szybki. Pod koniec ubiegłego roku Stany Zjednoczone przetestowały 103 roje dronów nad China Lake w Kalifornii. Kiedy autonomiczne bezzałogowe UAV zostały zrzucone z brzucha myśliwca, wykonały różne zadania w koordynacji, organizując swoje uzupełniające się wzorce lotu i działania bez ludzi kontrolujących każdy poszczególny dron. Tymczasem Chiny opracowują ambitny program dronów o nazwie Divine Eagle, który wykrywa ukryte samoloty.

Chociaż nastąpił znaczny postęp w zakresie możliwości dronów, najnowocześniejsze metody produkcji nie wzrosły w tym samym tempie. BAE Systems ma nadzieję to zmienić, „hodując” UAV za pomocą urządzenia o nazwie Chemputer. Jeśli się powiedzie, zmieni to znacznie nasze myślenie o zaawansowanej produkcji.

Renderowanie przez BAE Systems tego, jak wyglądałby proces Chemputera podczas „wzrostu” dronów.

Lee Cronin, profesor Regius z University of Glasgow oraz założyciel i dyrektor Cronin Group PLC, stworzył koncepcję Chemputer w swoim laboratorium. Urządzenie łączy w sobie sprzęt (maszyny i urządzenia), oprogramowanie (program cyfrowy) oraz mokre (chemikalia i probówki) do chemii. Korzystając z kodu komputerowego, który działa jako plan, Chemputer prawidłowo łączy dostępne chemikalia, cyfrowo wytwarzając cząsteczki i materiały.

Oryginalna koncepcja Cronin miała na celu zbadanie, w jaki sposób można zastosować standardowy zestaw chemikaliów do tworzenia różnych cząsteczek, a początkowym celem było szybkie, tanie i na żądanie wytwarzanie farmaceutyków. Koncepcja ta przyciągnęła uwagę firm takich jak BAE, które są zainteresowane wykorzystaniem metod Chemputera do tworzenia unikalnych i rzadkich materiałów, takich jak metal, który odpycha wodę, a także bardziej zaawansowanych struktur, takich jak drony. Podczas gdy drukarka 3D po prostu przekształca kod w obiekt z tworzywa sztucznego, Chemputer może cyfrowo kontrolować montaż szeregu złożonych cząsteczek i materiałów.

Korzystając z Chemputer, BAE Systems pracuje nad „hodowaniem” UAV w dużych laboratoriach, zaczynając od pojedynczej cząsteczki, a następnie budując ją w górę. Firma uważa, że ​​Chemputer może być wykorzystany do „wspierania operacji wojskowych, w których wiele małych UAV z kombinacją technologii służących do określonego celu może być szybko potrzebnych”.

Proces ten przypomina trochę wytwarzanie złożonego dania bez gwiazdorskiego szefa kuchni. Cyfrowy plan pozwala Chemputerowi tworzyć cząsteczki poprzez chemię, a następnie zamienia te cząsteczki w pełnoprawne struktury i obiekty. Celem jest wytwarzanie złożonych systemów zdalnie i na żądanie. Chociaż Cronin zdaje sobie sprawę, że takie stworzenie jest niezwykle trudne, BAE uważa, że ​​można to zrobić w ciągu tego stulecia.

Wyobraź sobie drony roju, ale indywidualnie zaprojektowane i hodowane do unikalnej operacji wojskowej, stworzone, aby były niewidoczne dla radaru, zapewniając osłonę myśliwca lub używane pod wodą do misji morskiej. Chemputer może być również wykorzystywany do produkcji części wielofunkcyjnych dla dużych samolotów załogowych, powiedział BAE w oświadczeniu, kiedy ogłoszono współpracę z Croninem w 2016 roku. Czy samolot uderzył w skrzydło w walce? Zamiast zamawiać nowe skrzydło i czekać na jego dostarczenie w drodze żmudnego procesu przejęcia, siły wojskowe na ziemi mogłyby wyhodować je na miejscu. Proces ten pozwoliłby na budowę UAV raczej po tygodniach niż latach.

„Ten kod cyfrowy jest używany z surowcem do wytworzenia obiektu”, powiedział Cronin o tym, jak działa Chemputer. Chemputer pobiera cyfrowy kod chemiczny i pozwala w pełni zautomatyzować złożony, zorientowany na szczegóły proces chemiczny, co oznacza, że ​​może wytwarzać złożone obiekty w znacznie dokładniejszych i bardziej zrównoważonych ramach czasowych niż ludzie.

Różni się to od tradycyjnej produkcji i drukowania 3D. W tradycyjnych modelach produkcyjnych obiekty takie jak drony są budowane z materiałów kompozytowych (wzmocnione tworzywa sztuczne) poprzez dodawanie warstw w miarę upływu czasu. Na przykład, powiedział Cronin, producent dronów dodawałby funkcję i siłę warstwa po warstwie. W przypadku drona lub samolotu może to obejmować dodanie zdolności maskowania radaru, rozpoznawania termicznego i paneli słonecznych.

Cronin porównał swój proces do zautomatyzowanej szybkiej ewolucji mechanicznej. „Ewolucja może znaleźć pewne formy życia, które mają atrybuty, takie jak przetrwanie w soli lub przeziębienie”, mówi. „To podobne podejście, którego używamy, aby odkryć, jak samoorganizować złożone materiały od atomu w górę”.

Profesor Nick Colosimo, globalny inżynier BAE Systems, spotkał się z Croninem w 2013 roku. Kiedy dowiedział się o Chemputer, Colosimo uderzył jego ogromnie destrukcyjny potencjał - nie tylko w sektorze farmaceutycznym, ale także w odkrywaniu i syntezie materiałów , a także przyszłą produkcję samoorganizującą się.

Renderowanie przez BAE Systems drona wyhodowanego w kadzi w procesie Chemputing.

„Chemputowanie stosowane w obronie stanowi znaczący czynnik zakłócający, technologię transformującą”, powiedział Colosimo. „Zyski są bardzo duże, ale stanowi to wyzwanie - zwłaszcza w przypadku niektórych zastosowań, takich jak odkrywanie i synteza nanocząstek zdolnych do samodzielnego złożenia w coś na dużą skalę, na przykład w części samolotu”.

Wyzwania są jednak tego warte, powiedział Colosimo, gdy wyobraża sobie, do czego zdolny jest Chemputer. Powiedział, że część samolotu wyprodukowana przez Chemputer może być na przykład niesamowicie mocna i lekka, a nawet być w stanie zginać światło wokół siebie, czyniąc go niewidocznym dla ludzkiego oka.

Pozwól temu zanurzyć się na chwilę. Wzdłuż linii Chemputer mógłby być w stanie wyhodować drona, którego same cząsteczki są w stanie zginać wokół siebie światło, aby uczynić go niewidocznym gołym okiem.

Główne zainteresowania BAE w Chemputer koncentrują się wokół syntezy materiałów lub sztucznego tworzenia materiałów oraz odkrywania nowych materiałów, które nie istnieją naturalnie, a także tego, co Colosimo nazwał „najwyższą produkcją”. Jeśli chodzi o syntezę i odkrywanie materiałów, BAE chce odkryć materiały o nietypowych i odpowiednich właściwościach, a następnie móc je tworzyć na żądanie, szczególnie jeśli materiały nie przechowują się dobrze. Według Colosimo może to być specjalna hydrofobowa powłoka (odpychająca wodę), która powstrzyma tworzenie się lodu na skrzydłach samolotów.

Cronin i BAE są przekonani, że pewnego dnia wdrożenie Chemputers w celu przekazania baz operacyjnych w strefach konfliktu zmieni sposób wytwarzania sprzętu na polu bitwy. I chociaż ta metoda nie zawsze może być najszybsza do tworzenia złożonych obiektów, jest znacznie szybsza niż naturalny rozwój złożonych systemów i dałaby wojskom większą różnorodność skomplikowanych obiektów, które mogliby stworzyć. Cronin uważa, że ​​im więcej osób będzie pracować z Chemputer, tym więcej cyfrowych schematów dla przedmiotów i materiałów zostanie stworzonych. Przechowywany w Internecie, każdy może hipotetycznie pobrać projekt w oparciu o dostępne materiały. Korzystając z Chemputera, stworzyliby projekt wszędzie tam, gdzie byli na świecie. Cronin uważa, że ​​takie adopcje i kreacje na dużą skalę mogą stworzyć całą sieć projektów dostępnych z dowolnego miejsca. Potrzebujesz drona? Samolot? Nowa opona do MRAP? Byłby na to projekt.

Tak więc, choć BAE i Cronin uznają, że „wyhodowanie” pełnowymiarowego drona lub samolotu może nastąpić za wiele lat, przyszłość nadchodzi.

„Na całym świecie istnieje wiele badań nad takimi procesami, ale praca Lee Cronina jest wyjątkowa pod każdym względem”, powiedział mi Colosimo. „W związku z tym nadal przewodzi w tej dziedzinie i będzie to robił jeszcze długo”.

Kontrahenci zbrojeniowi posuwają się dalej niż nawet niektóre siły zbrojne są skłonne, jeśli chodzi o naukę, technologię i broń. Chemputer otwiera nową granicę w dziedzinie produkcji. Po udoskonaleniu zmieni to nie tylko sposób, w jaki wojsko i firmy zbrojeniowe myślą o produkcji, ale przede wszystkim to, co są w stanie wyprodukować.