與Maker一同起飛的NASA

十一月 13, 2013
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美國太空總署(NASA)位於阿拉巴馬州亨茨維爾馬歇爾太空飛行中心舉辦了百週年挑戰計畫,而計畫負責人Sam Ortega最近和我聊到了這項計畫,以及Maker過去如何參加一系列的科技獎項競賽。這些獎項從2005年開始為NASA激發各種科技上的創新。另外,我們也討論了Maker近期參加挑戰賽的可能性。

百週年挑戰計畫提供了創新大獎,那麼小型的業餘隊伍和以個人身分參賽的Maker還有獲勝的機會嗎?
當然有。其實,我們大多數的參賽者與獎項得主正是這些平民發明家、科技愛好者、Maker─你愛怎麼叫都行。他們通常會繼續在市場中成立公司並且銷售競賽成果。太空人手套挑戰賽的首獎得主Peter Homer以個人身份參賽,住在緬因州的他,自家餐桌就是他的工作桌。貳獎得主是Ted SouthernNikolay Moiseev,他們後來成立了一間太空衣商業公司

2007年太空人手套挑戰賽得主
月球登陸挑戰賽算是最值得注意的百週年挑戰計畫嗎?NASA從中學到了什麼?

不管是發展挑戰賽本身,還是發展科技諸多用途(包括太空應用和地球發展)月球登陸挑戰賽在各方面都是成功的例子。自2005NASA開始發展月球登陸挑戰賽後,月亮就成為了我們探索目的地之一。隨著我們改變探索目標,科技仍舊可供我們應用,讓目標更接近。

月球登陸挑戰賽表彰典禮

兩支贏家隊伍接受了隨之而來的合約,成為發展次軌飛行工具研究的太空供應商。   Masten太空系統公司持續努力讓他們的飛行器飛抵更高海拔,提供實驗所需的研究平台。

挑戰賽過後─參加NASA百週年挑戰計畫是什麼感覺?

 
NASA有採用月球登陸挑戰賽與其他百週年挑戰計畫中展示的科技作品,將之應用在真正的太空用途上嗎?

許多挑戰賽後來都成為提供我們科技新想法的來源,佳作也可能會加入我們的未來合作計畫。挑戰賽過後即讓NASA採用的例子有很多,像是月球登陸挑戰賽空人手套挑戰賽。而其他像是能源閃耀挑戰賽,則提供競賽得主將科技賣給私人單位或為國防部效力的管道。

已經有競賽作品飛抵太空了嗎?

雖然目前還沒有任何勝出作品實際應用在太空,但它們都會在記錄冊(record books)留下足跡。綠色飛行挑戰賽就曾發展出一架飛行器,只需消耗等同一加侖汽油的能源,就能以高於時速100哩的速度飛行200哩,並可搭承載兩名乘客的飛行器。我說「等同」,因為那是架電動飛行器。這項發明有助於寫下飛行器的歷史新頁面。這項特定的挑戰賽很有趣,因為飛行專業人士認為現在根本還不可能發展出得以贏得競賽的科技。競賽的挑戰者在兩年內證明他們錯了,但為了贏得165萬美元的獎金,他們也付出了雙倍努力。

目前有三項挑戰賽,當中有較適合Maker個人參賽的挑戰賽嗎?

其中兩項挑戰賽非常適合maker參加,分別是Worcester Polytechnic機構舉辦的樣本送回機器人挑戰賽,以及發展計畫股份有限公司舉辦的無人駕駛太空船操作系統挑戰賽。這兩項挑戰賽都將焦點放在感知規避的硬題與軟體系統。樣本送回機器人挑戰賽的參賽者需要打造一台機器人,這台機器人必須能夠在競賽場地中找到目標樣本,並且帶著樣本回到起點,途中不能撞到障礙物或出界。這項任務的困難之處在於機器人不能使用GPS或指南針。目前為止我們看到了一些非常特別的設計,裝設光學雷達、紅外線感應器和Kinect攝影機都是參賽者發想的點子。無人駕駛太空船操作系統挑戰賽的比賽方式也很類似,參賽者必須發展出讓太空船順利飛行的感知規避系統,而且不影響其他的飛行器模式。

DIY Drones是個很大的社群,多數使用者來自Ardupilot,你認為他們對於無人駕駛太空船操作系統挑戰賽會有興趣甚至參賽嗎?

我們最近整理出一份大眾對於挑戰賽規則的看法,諸多有興趣的團體給了我們很棒的回饋,而DIY社群的迴響看起來也滿不錯的。我們會在九月中到九月底開放參賽者報名,報名資料就會使參賽者身份一目了然。不過,我對於Maker的報名狀況相當樂觀,相信會有許多Maker報名參加。

目前所有的挑戰賽結束後,你覺得百週年挑戰計劃會朝向哪個方向進行?地表項目的競賽會更多嗎?

我們有相當多的挑戰賽是屬於地表項目──有進階的製造科技,也有在極限環境中的生存系統發展,而這是為登陸金星的科學實驗作準備。金星的環境相當惡劣,溫度超過華氏900度,大氣壓力高達1300 psi,大氣中含有高濃度的鹽酸。一個科學組件最長的生存紀錄是兩小時,而我們需要足以在金星表面撐過十小時以上的科技。

NASA正在研究應用於地表以及在軌裝置內3D列印技術,你怎麼看?

我們正在發展積層製造挑戰賽,發展出成功概念的過程須憑藉參賽者各自真本領。挑戰賽的規則不複雜也不設限太多,以清楚、精確、客觀為原則,確保挑戰賽的公平性。我們也在尋求贖回商業模式的可能性,如此一來,不管是贏得獎金與否,參賽者都能將發展出的科技作品引介進其他單位。我期待這能在2014年完成,就在我們對大眾展開積層製造挑戰賽的意見調查之前。這段時間也足夠讓Maker增進他們在這個領域的技術。請持續關注我們的網站

出自Maker而應用於NASA的科技還有哪些?舉例來說,ArduinoNASA的使用狀況如何?

兩項特別出自Maker的科技分別是在無重力3D列印Arduino 3D列印。離開地球表面的第一台3D印表機別具意義,因為它將帶我們到低地軌道之外的太空。

Made in Space生產的3D印刷機將於2014年飛抵國際太空站。

衛星的微型化已經是趨勢。立方衛星的分類方式:1U的立方衛星為10立方公分;2U10x10x20立方公分;3U10x10x30立方公分等,以此類推。要把控制系統、電子系統、推進系統等等裝進這麼小的空間並非易事,別忘了還得留科學酬載系統的位子。至於在Arduino方面的使用,手機和習慣微型系統的需求量都很大。3D列印帶來最美妙的好處就是大幅降低衛星的製造成本,就連大學生也能以衛星製造作為進階的設計專題。降低成本、提高機會是我們樂見的,如此衛星才能在科學領域闖出一片天。

為什麼NASA要舉辦挑戰賽,而不直接授予合約或分派NASA內部計畫?

挑戰賽的模式提供NASA各種創意,這樣的創意讓單一問題產生數種解決方法,而這些解決方法全出自人們。人們擁有各式各樣的技巧、知識、興趣和想像力,迸出的火花燦爛非凡,這是傳統的NASA合約與內部研究無法企及的。永遠都有尚待解決的科技謎團,而我們相信外頭就有人手握解決謎團的革命性答案,他們只是需要適當的機會讓奇蹟發生。

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BY Alasdair Allan

Alasdair Allan科學家、作家、駭客,也是修復專家。為了找出足以決定未來的科技,大部分的時間都在探查當前趨勢。


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