Американские военные призвали на службу жуков, тараканов и стрекоз
Кадр из легендарной фантастической комедии "Пятый элемент": представители сил зла запускают к американскому президенту радиоуправляемого таракана с микрофоном и телекамерой. Тот некоторое время шпионит, передавая изображение и звук. Президент, правда, обнаруживает таракана и прихлопывает его. Но кое-какую информацию получить все же удается.
В 1996 году, когда фильм вышел на экраны, насекомые, способные выполнять те или иные команды, были фантастикой. Но уже через 10 лет ученые стали воплощать эту фантастику в жизнь. И достигли впечатляющих результатов.
Чип для ползучих шпионов
Именно тараканами в первую очередь занялось DARPA - особо приближенное к армии США Управление перспективных исследовательских проектов в области обороны (Арлингтон, штат Вирджиния). На ранних "моделях" микросхемы, передающие управляющие команды, устанавливали на спинках насекомых. Там же размещали и антенны, что делало экспериментальных тараканов очень похожими на фантастических - из фильма.
На следующем этапе ученые нашли способ облегчить конструкцию. Микросхему заменили биочипом, который внедряли в организм новорожденного насекомого. Биочип сам встраивался в нервную систему, сам устанавливал с мозгом необходимые для управления связи по мере роста будущего шпиона. Таким образом насекомые, превращаясь во взрослых особей, уже имели необходимую "начинку" - словно бы родную.
Подобные ювелирные манипуляции стали возможны благодаря прогрессу в нанотехнологиях.
Потом от тараканов "конструкторы" перешли к жукам. То есть к летающим насекомым. Управлять ими первыми научились Мишель Махарбиз и Хиротака Сато из Калифорнийского университета в Беркли. Их исследования финансировало все то же агентство DARPA.
В экспериментах участвовали крупные жуки - те, которые могли взять "на борт" больше полезного груза. Во время испытаний они по командам взлетали, маневрировали и садились, куда им было указано. Словом, вели себя так, будто бы ученые управляли не живыми существами, а авиамоделями.
Живые дроны - стремительные и маневренные
|
Эксперименты с тараканами и жуками продемонстрировали: управлять ими действительно можно. Вот только сами насекомые оказались не очень проворными да и были весьма заметными. Прибить их тапкой, как в "Пятом элементе", или отловить сачком, как в пионерском лагере, не составляло большого труда. Имея это в виду, исследователи взялись за стрекоз. И недавно создали аппаратуру, которая позволила управлять и ими. Блок, который транслирует насекомому команды и тем самым позволяет направлять стрекозу куда нужно, американские специалисты из фирмы Draper Блок дополнили миниатюрной солнечной батареей, которая обеспечивает энергией все "оборудование". Живой дрон назвали DragonflEye.
Технарям помогают медики из Howard Hughes Medical Institute, которые генетически модифицировали стрекоз - то есть вывели таких, которыми можно эффективно управлять. Суть модификации: нейроны стрекозы наделили способностью реагировать на световые импульсы. Из крошечного устройства, разработанного в Draper, тянутся тончайшие световоды, по которым ученые и передают управляющие сигналы в нервный узел стрекозы - тот, который отвечает за направление полета. Он найден.
Ныне считается, что фотонный способ эффективнее электронного - того, на котором было основано управление жуками и тараканами. На электрические импульсы, которые подавались по вживленным электродам, насекомые не всегда реагируют так, как хотелось бы "операторам". Световые команды в этом смысле оказались надежнее.
В летных испытаниях, которые начались недавно, стрекозы стартовали по сигналу и летели в заданном направлении. Следующий этап - освоение полного спектра команд и маневров.
В перспективе управляемые стрекозы могут стать разведчиками. А то и диверсантами. Они способны взмывать в воздух и выполнять фигуры высшего пилотажа с ускорением в 9 g.
Сейчас исследователи пробуют определить, какой предельный вес стрекозы способны "взять на борт", до какой скорости с ним разогнаться.
Управляемые стрекозы могли бы нести на себе биологическое или химическое оружие. Или просто взрывчатку. Больших разрушений она, конечно, не нанесет. Но компьютеры противника уничтожить способна. Да и убить кого-нибудь можно, посадив насекомое на голову.
Не списали в запас пока и жуков с тараканами. Их все еще прочат на роль шпионов - живых и управляемых носителей телекамер. А то и диверсантов - представьте себе полчища усатых, несущих на себе небольшие заряды взрывчатки. Рванут разом где-нибудь в штабе противника - мало не покажется.
А КТО ЕЩЕ
Осы-саперы
В одном из подразделений DARPA начали тренировать ос и пчел на поиск взрывчатки - по запаху. Насекомые отлично на него реагируют. Следующий этап - оснащение их микрочипом, который бы улавливал и транслировал эту реакцию, например оператору. Аналог подобного устройства, кстати, уже испытан. Правда, пока на крысах.
- Микрочип, вживленный в мозг, регистрирует его возросшую активность у зверька, почуявшего взрывчатку, - рассказывает один из разработчиков, Франк Виджес. - Ведь крыса предварительно натренирована так, что ей кажется, будто бы она ищет не мины, а еду. Далее в ответ на реакцию мозга электроника посылает так называемый поощрительный сигнал. То есть делает крысе приятное, подталкивая к дальнейшим поискам.
Сторожевые акулы
DARPA сейчас финансирует проект, которым руководит Джелли Этема из Бостонского университета. Похоже, он научился управлять акулами. Пока не в открытом море, а в бассейне. Но хищники уже плывут туда, куда приказывает ученый.
Этема тоже работает с отделами мозга, реагирующими на запах. Но не снимает с них сигналы, а наоборот, направляет импульсы с помощью вживленного пучка тончайших электродов. Они соединены с антенной, установленной на голове акулы.
Ученый по радио посылает команду, допустим, повернуть налево. Электроды раздражают конкретную сторону обонятельного центра в мозгу. И акуле кажется, будто бы она уловила привлекательный запах, что побуждает поплыть в его сторону.
Аналогично возбуждение других отделов мозга позволит отдавать разнообразные команды. Например, на кого-нибудь наброситься. Или что-нибудь перегрызть.
Но вот трудность: радиосигналы в воде не распространяются. И в бассейне антенны, подсоединенные к мозгу рыб, были выведены на поверхность с помощью поплавков. Такое не годится для больших глубин. Как быть? Этема планирует использовать сонары - передатчики и приемники звуковых сигналов, которые с помощью особых микросхем будут переводиться в электрические. Этот способ позволит отдавать команды с расстояния в несколько сотен километров. И вывести акул в открытое море на боевое патрулирование.
|
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Илон Маск призвал ООН запретить роботов-убийц
- Когда автономное летальное оружие будет создано, оно позволит вести военные действия на невиданном ранее уровне и в такие сжатые сроки, что человечество будет не в состоянии их осознать. Новый тип вооружения может стать оружием диктаторов и террористов, используемым против мирного населения. Хакеры смогут взламывать его и использовать в недопустимых целях, - сказано в обращении.
