Оружие для мухи

Оружие для мухиСуществует мнение, что для дальнейшего развития прогресса нужно больше изучать достижения природы и копировать их, насколько это возможно. Согласно другому мнению, надо изучать природные «технологии» и пытаться перестроить их под собственные требования. Именно по второму направлению сейчас идут работы в Авиационной лаборатории Израильского технологического института. Профессор Д. Вайхс и доктор Г. Рибак в настоящее время исследуют возможности создания небольших, но перспективных киборгов.

Информация об этих экспериментах появилась в газете «Гаарец». Название работы не уточнялось, зато израильские журналисты не преминули отметить тот факт, что финансы на исследования были выделены Пентагоном. Вероятно, такая подробность была опубликована, что называется, для оживления материала. Задача исследований заключается в поиске закономерностей между действиями нервной системы насекомых (в экспериментах используются мухи, кузнечики, стрекозы и т.д.) и их действиями. В перспективе это может позволить управлять телом насекомого, как радиоуправляемой игрушкой.


Перспективы у этого направления, как считают израильские ученые, большие. В будущем «радиоуправляемые мухи» смогут использоваться в качестве малозаметных средств наблюдения и разведки. Именно такое предназначение перспективного проекта объяснить просто. В настоящее время развитие техники идет от большого к малому, что, однако, не делает стоимость объекта пропорциональной его размеру – микроэлектроника и микротехника порой оказываются гораздо дороже больших. Отсюда следуют значительные трудности в создании летательного аппарата, сравнимого по размерам с насекомыми. Требуется собрать в очень маленьких габаритах целевую аппаратуру (камеру или микрофон с передатчиком), двигатель и движитель, систему управления и источник питания для всех систем. Выходит, нужно сделать сразу четыре не самых простых вещи. В свою очередь, если устанавливать целевое оборудование на насекомом, решится проблема с «ходовой частью» и отчасти с питанием систем. Однако в этом случае потребуется кардинально новая система управления, которая будет преобразовывать радиосигнал с пульта управления в форму, понятную мышечной системе насекомого.

Из этого принципа следует надобность в создании сигнатур различных электрических сигналов нервной системы мухи или стрекозы. Именно в этом направлении в настоящее время работают Вайсх и Рибак. Их эксперименты выглядят следующим образом: зафиксированное на специальном стенде насекомое помещается в небольшую аэродинамическую трубу. Далее воздушный винт включается и под действием набегающего потока воздуха муха или жук вынуждены махать крыльями так, как будто они по-настоящему летят. Весь этот процесс записывается на высокоскоростную видеокамеру. Кроме камеры для фиксирования поведения насекомых применяется специальная система электродов, которая надевается на тело подопытного и передает сигналы его нервной системы на компьютер. Далее производится анализ записей на видео и нервных импульсов. На данный момент удалось составить «карту», в которой между собой связаны конфигурация нервного импульса и действия мускулатуры насекомого. При этом израильские ученые не предлагают в перспективе использовать полученные данные «как есть». Предполагается, что насекомое с разведаппаратурой будет летать самостоятельно – оно и так это прекрасно умеет – а специально модулированные сигналы будут использоваться только для корректировки курса и тому подобных вещей.

С управлением, по крайней мере, с концептуальной его частью, вроде бы разобрались. Остались целевая аппаратура и источник питания. В настоящее время уже существуют лабораторные образцы фото- и видеокамер, а также микрофонов, которые вместе с передатчиком могут быть вписаны в подходящие для насекомых массогабаритные параметры. Наверное, к тому времени, когда будут готовы первые экспериментальные «радиоуправляемые мухи», появятся и соответствующие образцы разведывательного оборудования. Что касается источника питания для всей электроники, то им, пусть даже и опосредованно, может стать само тело насекомого-носителя. Так, в Университете Мичигана (США) достигнуты некоторые успехи в этой области. Там уже сделали специальный генератор, который может вырабатывать электричество, потребляя энергию движения крыльев жука-носителя. Также в Мичигане смогли вживить улитке микроскопические топливные элементы собственной конструкции. Как видим, и в области питания электроники для насекомых-разведчиков есть небольшой прогресс.

Следует отметить, что израильские ученые, хотя и идут по правильному пути, не являются первопроходцами. Еще в 2009 году в американском Университете Беркли под эгидой агентства DARPA был «приручен» жук-слон (Megasoma elephas). На спине (на переднегруди) жука установили микроконтроллер со встроенным аккумулятором, приемником, декодером сигналов и системой электродов. В результате жук стал летать ровно так, как того хотели ученые. Способности к самостоятельному передвижению он не потерял. По непроверенной информации, в настоящее время в Университете Беркли работают над увеличением максимальной продолжительности полета жука. Похоже, американцы освоили принцип, но пока не стремятся приспосабливать его к практическому применению и просто продолжают исследования по теме.

Тем не менее, существует еще одна причина, по которой ни авторы проекта, ни агентство DARPA не пытаются довести «радиоуправляемых насекомых» до практического, в том числе и военного применения. Насекомое неспособно поднять более-менее приличный источник тока, а существующие генераторы слишком слабы. Поэтому муха или жук-разведчик может передавать информацию с камеры или микрофона только на очень небольшое расстояние. Вряд ли контрразведка не заметит вражеского шпиона с пультом управления, в открытую ошивающегося рядом с секретным объектом. И никакая скрытность насекомого с аппаратурой ему не поможет. Остается только мирное использование, к примеру, в спасательных операциях. Так, таракан с микроконтроллером сможет обследовать разрушенное здание и найти выживших. Небольшой радиус действия относительно пульта управления в такой ситуации оказывается не столь критичным, как при шпионаже.

Расспрашивая Д. Вайсха и Г. Рибака, журналист газеты «Гаарец» поинтересовался и этической стороной дела. Действительно, сейчас по всему миру время от времени проходят акции в поддержку подопытных животных, в том числе и откровенно экстремистские. Израильские ученые заверили, что при вживлении электродов насекомые не испытывают каких-либо неприятных ощущений. Да и хирургией ученые не занимаются. Но куда большим вопросом этики, при определенном подходе, может являться тот факт, что «невинное животное» начинает полностью подчиняться воле человека. На фоне протестов даже против такой безобидной вещи, как дрессура все это выглядит довольно провокационным. Со временем, наверное, защитники животных обратят свое внимание и на «радиоуправляемых мух». Ну а пока они не протестуют и не мешают работать, американцы и израильтяне могут спокойно продолжать исследования. Возможно, в очень отдаленной перспективе их наработки по взаимодействию модулированных электросигналов с мышечной системой пригодятся и в медицине.
Автор:
Рябов Кирилл
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

17 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти