Τα stealth βομβαρδιστικά χρησιμοποιούν εξελιγμένα υλικά για να μειώνουν το αποτύπωμά τους στο ραντάρ και οι κατασκοπευτικοί δορυφόροι κινούνται σε τροχιά πολύ πέρα από το ανθρώπινο βλέμμα. Ένα νέο drone, όμως, αποφεύγει τον εντοπισμό με έναν πολύ πιο απλό τρόπο: περιστρέφεται τόσο γρήγορα ώστε να χάνεται στο φόντο.
Η Emma Alexander και οι συνεργάτες της στο Northwestern University στο Illinois δημιούργησαν το drone με την ονομασία Phantom Twist. Περιστρέφεται 25 φορές το δευτερόλεπτο, ώστε να κρύβεται μέσα σε ένα οπτικό θόλωμα, όπως οι λεπίδες ενός ανεμιστήρα. Σε αντίθεση όμως με έναν ανεμιστήρα, που έχει σταθερά μέρη τα οποία παραμένουν καθαρά ορατά —τον κεντρικό άξονα, τα χειριστήρια, τη βάση—, κάθε μέρος του Phantom Twist κινείται κυκλικά.
Ο ασυνήθιστος σχεδιασμός με έναν μόνο κινητήρα επιλέχθηκε μέσα από μια σύνθετη, πολυσταδιακή και πλήρως αυτοματοποιημένη διαδικασία. Αρχικά, η τεχνητή νοημοσύνη δημιούργησε μια λίστα με εκατομμύρια σχέδια, η οποία περιορίστηκε σε περίπου 20.000 που θεωρητικά μπορούσαν να πετάξουν.
Στη συνέχεια, μια δεύτερη ΑΙ τροποποίησε ελαφρώς τη θέση κάθε εξαρτήματος σε κάθε σχέδιο, ώστε να ελαχιστοποιείται η ορατότητα από όλες τις γωνίες θέασης, κατά μέσο όρο. Τέλος, ένα τρίτο μοντέλο ΑΙ που μιμούνταν την ανθρώπινη όραση αξιολόγησε την ορατότητα κάθε σχεδίου που είχε περάσει στην τελική επιλογή, μπροστά σε διαφορετικά φόντα. Οι ερευνητές επενέβησαν μόνο στο τέλος, για να κατασκευάσουν το καλύτερο, τελικό σχέδιο.
Ο νικητήριος σχεδιασμός τοποθέτησε τα εξαρτήματα έτσι ώστε, όταν το drone περιστρέφεται, να μην επικαλύπτονται οπτικά μεταξύ τους. Το drone είναι αρκετά μικρό ώστε να χωρά στην παλάμη του χεριού και ζυγίζει μόλις 30 γραμμάρια.
«Το οπτικό θόλωμα μετατρέπει ουσιαστικά όλα τα μηχανικά μέρη σε μια ελαφριά αχλύ», λέει η Alexander. «Και αν δεν προσέχεις, μπορεί πραγματικά να σου ξεφύγει αυτή η μικρή αλλαγή στη φωτεινότητα του περιβάλλοντος».
Ο David Whitaker από το Cardiff University στη Βρετανία, που μελετά την οπτική αντίληψη, λέει ότι παρότι το ανθρώπινο οπτικό σύστημα μπορεί σε ορισμένες περιπτώσεις να εντοπίζει αλλαγές έως και 60 φορές το δευτερόλεπτο, όπως όταν παρατηρεί κανείς ένα LED που αναβοσβήνει, αυτό το περιστρεφόμενο drone κινείται αρκετά γρήγορα ώστε ο εγκέφαλος απλώς να συγχωνεύει τα μέρη του με το φόντο. Δεν γίνεται αόρατο, αλλά θολώνει αρκετά ώστε να μπορεί να περάσει απαρατήρητο αν το φόντο έχει χρώμα κοντινό με εκείνο του drone.
«Φανταστείτε έναν ανεμιστήρα που ψύχει, να γυρίζει συνεχώς. Αν περιστρέφεται αρκετά γρήγορα, χάνεις την αίσθηση των πτερυγίων. Το οπτικό σύστημα δεν μπορεί να το διαχειριστεί», λέει ο Whitaker. «Όταν τα πράγματα κινούνται γρήγορα, το οπτικό σύστημα συγχωνεύει αυτά τα κινούμενα αντικείμενα με το φόντο, κι έτσι γίνονται σχετικά αόρατα».
Ο Peter Lee από το University of Portsmouth στη Βρετανία, που δεν συμμετείχε στην έρευνα, λέει ότι η τεχνολογία των stealth drones έχει προφανείς στρατιωτικές εφαρμογές, αλλά αυτός ο σχεδιασμός —παρότι αξιοποιεί ένα έξυπνο οπτικό τέχνασμα— έχει σοβαρούς περιορισμούς.
«Αυτό το είδος drone δεν είναι ευέλικτο στον χειρισμό, όπως τα quadcopters που είναι ιδιαίτερα ευέλικτα. Επειδή περιστρέφεται, δεν θα μπορεί να στρίβει με μεγάλες κλίσεις», λέει ο Lee. «Θα επιβράδυνε την ταχύτητα της περιστροφής και, άρα, θα γινόταν πιο ορατό και πιθανότατα θα έχανε τη σταθερότητά του».
Οι πλήρως αυτόνομα drones σκότωσαν ανθρώπους στρατιώτες για πρώτη φορά
Οι ερευνητές παραδέχονται ότι το drone δεν έχει μεγάλη ικανότητα ελιγμών — προς το παρόν μπορεί μόνο να διατηρεί σταθερό αιώρημα — και ότι μπορεί ακόμη να ακουστεί εύκολα, έστω κι αν δεν φαίνεται. Πιστεύουν όμως ότι η χρήση διαφανών αντί για αδιαφανή εξαρτήματα, όπως οι μαύρες ράβδοι από ανθρακονήματα που αποτελούν τη δομή του, θα μπορούσε να μειώσει ακόμη περισσότερο την ορατότητά του. Παράλληλα, αλλαγές στη διαδικασία σχεδιασμού με τεχνητή νοημοσύνη, ώστε να λαμβάνεται υπόψη η ορατότητα ακόμη και των μικρότερων εξαρτημάτων της συσκευής, θα μπορούσαν επίσης να φέρουν επιπλέον βελτιώσεις.
Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν την εργασία τους στο συνέδριο Robotics: Science and Systems στο Σίδνεϊ της Αυστραλίας, στις 16 Ιουλίου.
