Nomad 机器人在南极自主搜寻陨石

背景

Nomad 是 NASA 资助、卡内基梅隆大学机器人研究所（Robotics Institute）研制的行星漫游车原型，主要研究者是 William L. Red Whittaker，项目经理是 Dimitrios Apostolopoulos^[1]。漫游车原型是一台能搭载仪器在表面上移动的机器人，通常先在地球上找一处与目标环境相似的地方做试验。2000 年 1 月 26 日，卡内基梅隆大学发布新闻稿，宣布 Big Signal 交互式网站上线，网站的主角是一台名叫 Nomad、正在南极搜寻陨石的机器人^[1]。陨石是从太空落到地面并保留下来的岩石；南极是有组织地开展陨石搜寻的地点之一，这次考察由卡内基梅隆大学与美国国家科学基金会（NSF）的「南极陨石搜寻计划」合作进行^[3]。

发生了什么

搜寻区域位于东南极的 Elephant Moraine，在 McMurdo Station 西北 160 英里处^[3]。BBC 报道称，这次考察是第一次用机器人发现落到地球上的地外物质^[2]。这句话说的是「找到」，而不是「去了」：那块物质是被机器上的仪器定位出来的，而不是靠人走过雪原发现的。

关键细节

据 BBC 报道，这台机器人装有立体相机、一台高分辨率相机、一台光谱仪和一台金属探测器，一旦找到候选陨石，就把它的 GPS 坐标发回给研究人员^[2]。这些仪器回答的是不同的问题。立体相机给出同一场景的两个视角，两个视角的差异可以算出目标有多远；高分辨率相机记录更细的纹理；光谱仪测量目标反射或发出的光，据此估计它的成分；金属探测器标出含金属的岩石；GPS 则给出发现物的位置，以便有人回头去找。

BBC 引述 Whittaker 的说法：这一次 Nomad 会对遇到的岩石自己做出判断和推断，而不是把图像和数据传回去让科学家解读^[2]。变化发生在「由谁筛选」这一步——过去是把所有东西传回地面由人翻看，现在由漫游车自己决定什么值得报告。在车辆无法指望另一端总有人在看每一帧画面的地方，这种能力尤其关键。

面向公众的窗口

Big Signal 是一个为期两年的项目，由 STUDIO for Creative Inquiry 的 Peter Coppin 主持，它让用户能够访问 Nomad 的传感器，其中包括一台 360 度全景相机^[1]。网站把漫游车自己的读数直接放到外部访客面前，于是这场搜寻可以通过仪器来跟进，而不只是事后读一份总结。

影响

NASA 给了 Coppin 及其同事一笔为期三年、50 万美元的经费，用于开发 EventScope，一个在 Big Signal 基础上强化的系统^[1]。南极这次试验因此同时指向两个方向：一是能自己判断岩石的机器人，二是能让远方的人实时围观野外考察的界面。