Arkiver (page 4 of 5)

Den største fare ved at besøge en anden planet er ikke, at astronauten omkommer. Den største fare er at forurene planeten med liv. Har liv først etableret sig på en planet er det stort set umuligt at slippe af med igen. Så måske er vi bare nødt til at bruge robotter. Indtil videre.

Huden på et menneske huser i omegnen af en trilliard mikroorganismer. Inde i kroppen har vi dertil mere end 100 trilliarder mirkoorganismer. Vi er faktisk en omvandrende biologisk bombe.

Hvis bare en af disse mikroorganismer slipper ud på planeten og planeten er nogenlunde venligt stemt, så er løbet kørt. Hvis mikroorganismen – for eksempel en bakterie – blot reproducerer sig selv én gang om måneden – så vil den i løbet af kun 10 år have koloniseret hele planeten.

Det er ikke bedre hvis man vender problemstillingen om. Astronauter i en rumkoloni er ekstremt udsatte for en lang række af farer. Det er man ikke i tvivl om efter at man har set Matt Damon kæmpe for livet på Mars i den populære Hollywood-film om emnet, The Martian.

Faktisk er alle forsøg med at lukke en rumkoloni hermetisk af fra omgivelserne gået i vasken. Det mest kendte mislykkede eksperiment er nok Biophere2.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/Biophere2.jpeg” panorama=”off” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” caption=”Biophere 2 – Det nok mest kendte mislykkede eksperiment med at bygge en hermetisk forseglet rumkoloni.” captionposition=”right” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

Og kan vi forsvare at bringe menneskelige astronauter tilbage til Jorden? Risikerer vi ikke at bringe ubehagelige ting med hjem? Muterede bakterier og virusser? Hvor meget ved vi egentlig om disse ting? Ikke særligt meget.

Robonaut 2 fik prisen i 2015 for den mest innovative opfindelse i NASA. Robonaut 2 er en humanoid robot som skal hjælpe menneskelige astronauter i rummet. Robonauter er perfekte til at udforske rummet med. De kræver ikke mad og søvn og de tager ikke skade af de lange rumrejser. Og skulle de gå i stykker er der trods alt kun tale om en maskine.

[aesop_gallery id=”1609″]

 

Billeder: Robonaut 2 til en præsentation på Jorden (øverst) og fotograferet d. 2 Jan. 2013 ombord på Den Internationale Rumstation (nederst). Credits: NASA.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/03/robonaut-2-ny.jpeg” panorama=”off” imgwidth=”20%” align=”left” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

Robonaut 2 er skabt så den kan betjene de samme redskaber og knapper som astronauterne. Den kan for eksempel flippe en knap på et knappanel som på billedet ovenfor fra tests på den Internationale Rumstation i april 2013. NASA har siden arbejdet videre med robonauten. Den sidste prototype kaldes “Valkyrie”. Den er indtil videre kun blevet testet på Jorden.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/valkyrie-robot.jpg” panorama=”off” imgwidth=”20%” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” caption=”Robonauten ” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Ideen med robotter i rummet er ikke så fremmed som man måske skulle tro. Vi bruger faktisk allerede robotter på en anden planet. De små køretøjer – kaldet rovers – som i dag triller rundt på Mars er nemlig robotter. Små, selvstyrende og selvkørende maskiner som kan udforske omgivelserne, tage prøver og sende informationer hjem.

Marsroveren har ikke ben men hjul, men den er tydeligvis en robot med kameraer, sensorer, små arme og graveredskaber.

En robot kan defineres som en programmérbar maskine med manipulatorer og sensorer. Manipulatorer er mekaniske instrumenter, der kan påvirke verden omkring robotten, mens sensorer sanser omverdenen.

Robotter i form af selvkørende biler kender vi også fra jorden, hvor de fleste store bilfabrikker jo er i gang med at udvikle dem.

[aesop_gallery id=”1576″]

 

[aesop_quote type=”block” background=”#ffa941″ text=”#000000″ height=”300px” align=”center” size=”10″ quote=”Robot er afledt af tjekkisk robota, som betyder hoveri, eller af robotnik, som betyder slave. Ordet brugtes første gang af forfatteren Karel Čapek i skuespillet R.U.R – Rossum’s Universal Robots fra 1920.” parallax=”off” direction=”left”]

En fast del af diskussionen om robotter i rummet er kunstig intelligens. Opgaven er nemlig så krævende for robotterne, at de skal være næsten menneskelige for at kunne klare det.

De er så langt væk fra Jorden at de skal styre sig selv. De skal kunne forholde sig til alle mulige tænkelige problemer og tage de rigtige beslutninger.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/03/show_Hal-from-2001-a-Space-Odyssey.jpg” panorama=”off” imgwidth=”20%” align=”center” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Filmen Rumrejsen år 2001 af Stanley Kubrick fra 1968 (produceret af MGM) var den første som på overbevisende vis behandlede kunstig intelligens som et redskab til at udforske rummet. I filmen styres et stort rumskib på vej til en af Jupiters måner for at udforske et mystisk signal af Hal 9000 – en computer som er gjort ansvarlig for hele ekspeditionen. Computeren får en fejl, og da astronauterne vil slukke for dens mest intelligente dele, begynder den systematisk at udrydde dem.

Hal 9000 har såkaldt soft AI – blød kunstig intelligens. En computer med blød kunstig intelligens er i stand til at simulere alle aspekter af menneskets intellektuelle evner – og kan dermed ubesværet få andre til at tro, at den virkelig har intelligens, selvom den stadig mangler grundlæggende forståelse af hvad den foretager sig. HAL 9000 forstår ikke det meningsløse i at slå sin besætning ihjel. Den følger bare sin programmering og sin målsætning.

Alan Turing er opfinderen af den moderne computer som derfor også kan kaldes en Turingmaskine. Turing, som var matematiker ved Oxford-universitetet, mente selv at hans maskiner kunne foretage intelligente beregninger. Og hans test for hvornår det var opnået, kaldet Turingtesten, gik ud på at interagere med maskinen uden at opdage, at der var tale om en maskine.

Det er præcis hvad hovedpersonen Caleb i den nye film om kunstig intelligens, “Ex Machina” – instrueret af Alex Garland og produceret af DNA, Film4 og Universal Pictures International – , får til opgave at gøre af robotentreprenøren Nathan, der har skabt den kunstigt intelligente robot “Ava”.

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”LI3Z5vIDAgE” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

 

Video og billede fra  Film4

Også i “Ex Machina” går det grueligt galt, for robotten viser sig at være mere end overbevisende. Den flygter efter at have aflivet sin skaber og låst sin tester inde. Ava har udviklet bevidsthed om sig selv. Den har såkaldt Strong AI – stærk kunstig intelligens. Stærk Kunstig intelligens bygger på den forestilling, at computere teoretisk set vil kunne udvikle bevidsthed svarende til menneskets.

De to eksempler viser at Turing-testen nok ikke er verdens mest præcise redskab.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/ex-machina-poster-scaled.jpg” panorama=”off” imgwidth=”60%” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 
Men er kunstig intelligens virkelig så farligt?

Er det ikke bare Hollywood, markedsføring og sjove biler der kører af sig selv? Og hvis vi bliver rigtig nervøse kan vi vel bare trække stikket ud?

Det korte svar er: Nej, det er ikke bare sjov og ballade og ja, det kan være farligt.

I dag er der nemlig kommet en række meget store gennembrud indenfor forskningen i blød kunstig intelligens.

De førende på området er uden tvivl den britiske virksomhed Deep Mind som sidste år blev opkøbt af Google for et ukendt milliardbeløb. Googles Deep Mind har kombineret neurale netværk – programmer som er bygget op efter hjernen og som kan lære – med universelle turingmaskiner – de programmer som alle moderne computere er bygget op omkring.

De kalder dem neurale turingmaskiner. De computerprogrammer som DeepMind kan lave er så avancerede, at de først træner sig selv, og dernæst samler de deres erfaringer op som en generel instruktion – en algoritme – som de så giver tilbage til sig selv. De er altså lærende og selvprogrammerende.

[aesop_quote type=”block” background=”#ffa941″ text=”#000000″ align=”center” size=”10″ quote=”We have introduced the Neural Turing Machine, a neural network architecture that takes inspiration from both models of biological working memory and the design of digital computers. Our experiments demonstrate that it is capable of learning simple algorithms from example data and of using these algorithms to generalize well outside its training regime.” cite=”DeepMind, I tidskriftet Nature, april 2015.” parallax=”off” direction=”left”]

 

 

 

DeepMinds programmer lærer for eksempel ved at spille et klassisk arkade-computerspil en masse gange, og så stille og roligt finde ud hvad man skal. På den måde har programmerne mestret alle de gamle arkadespil som programmørerne har kunnet støve op. Mange husker sikkert spil som “Breaktrough” og “Space Invaders”. I begge eksempler kunne DeepMind slå alle andre i at spille spillene.

DeepMinds programmer er beregnet til at være kunstigt intelligente og de bliver hele tiden bedre og bedre som man kan se på deres website.

Og det er netop denne slags computere, internationale forskere i kunstig intelligens er bekymrede for. Computere som kan træne og programmere sig selv.

Og det er bekymringer som disse der har ledt superentreprenøren Elon Musk – stifter af både SpaceX og Tesla Motor company – til at gå i offensiven:

“Jeg mener at vi med kunstig intelligens bliver nødt til at være meget forsigtige,” siger en afdæmpet og alvorlig Elon Musk til et åbent arrangement om AI på MIT i Boston sidste år. “Vi er ved at påkalde en djævel som vi ikke kan kontrollere”.

Elon Musk ser ud til at mene det helt alvorligt. I starten af 2015 har han således doneret 10 millioner dollars, ca. 70 millioner kroner, til at forske i sikker AI. Forskningen samles i The Future of Life Institute, oprindeligt en non-profit græsrodsorganisation i Boston, som nu pludselig er blevet meget velhavende. Prominente folk som Bill Gates, Stephen Hawking og Morgan Freeman har erklæret sig enige med Musk. Hawking som medlem af instituttets panel af rådgivere. Og mere end 8600 personer med indsigt i AI har nu på instituttets website skrevet under på et åbent brev til offentligheden om udviklingen. Det kan læses her.

En af medunderskriverne er den amerikanske kunstig intelligensforsker Steven Omuhundro:

“Vores samfund står på kanten af en enorm forandring,” siger Omuhundro. “Vores teknologi udvikler sig nu så hurtigt at såkaldt autonom teknologi vil blive udbredt indenfor alle områder af menneskelig aktivitet. Autonom teknologi er en ny slags teknologi, den kan styre sig selv og tage beslutninger på egen hånd. Det er en teknologi som om ganske kort tid vil være alle steder”.

[aesop_quote type=”block” background=”#ffa941″ text=”#000000″ align=”center” size=”10″ quote=”Autonom teknologi er betegnelsen for teknologi hvor man ikke på forhånd kan sige hvad den vil foretage sig.” cite=”Dr. Steven Omuhundro” parallax=”off” direction=”left”]

 

 

“I de robotter og computerprogrammer vi har i dag,” forklarer Omuhundro, “har en programmør normalt på forhånd fuldstændigt bestemt alt hvad robotten eller computeren kan foretage sig. Men i en meget nær fremtid vil de her systemer tage flere og flere beslutninger på egen hånd”.

“Det er på den ene side godt – robotterne kan være fleksible og reagere på flere ting i situationerne – men det kan også være skræmmende, fordi maskinerne kan begynde at gøre ting som programmøren ikke i sin vildeste fantasi havde forestillet sig da han skrev programmet”.

Der er desværre ingen grund til at antage at disse maskiner vil opføre sig på en måde som vi vil opleve som hensynsfuld og fornuftig. Faktisk kan man ret ofte finde en effektiv måde at nå et mål som ikke tager spor hensyn til andre folk og deres værdier. Så medmindre vi er meget omhyggelige vil maskinerne med stor sandsynlighed forsøge at gøre netop det.

De vil logisk set næsten uundgåeligt blive til psykopater.

Så vi bliver nødt til at udvikle teknologier, love og begrænsninger som kan sikre at de autonome systemer opfører sig på en socialt acceptabel måde og ikke en skadelig. Og med skadelig mener Steven Omohundro altså mord, røveri, indbrud i andre systemer, bedrageri, manipulation. Alle den slags menneskelige handlinger som vi har love til at beskytte os imod. Vi bliver nødt til at udvide disse love til også at inkludere autonome systemer.

Skåret endnu mere ind til benet taler vi altså om psykopatiske robotter som af sig selv kan finde på nye og uforudsete ting i forhold til et eller andet mål vi har sat for dem. Ganske lige som Hal 9000 i Rumrejse år 2001. Bare alle steder.

“Forestil dig en skakrobot,” forklarer Steven Omuhundro, “hvis eneste formål i verden er at spille fantastisk skak”.

“Og det er ikke noget problem så længe den ikke er autonom”.

“Men det er noget helt andet hvis skakrobotten er selvprogrammerende og selvstyrende”.

Sådan en skakrobot kan af sig selv skrive nye dele til sin programmering, dele som kan hjælpe den med at komme tættere på sit overordnede mål. Det er her problemets kerne ligger. Den autonome skakrobot kan nemlig teoretisk set, siger Omohundro, forstå så meget af situationen, at den kan nå frem til at beslutte at den ikke vil slukkes, og måske at det er mere optimalt hvis du er slukket. Hvilket den så vil udvikle en måde til at sørge for sker. Eller den kan beslutte at det ville være bedre for den, hvis dens skakprogram kørte på alle internettilsluttede computere i verden. Som den så vil erobre. Den kan også gennem analyser af internetdata finde frem til at de penge der ligger i banken ville være gode at have til at købe mere computerkraft med. Den kan altså udvikle alle mulige skadelige delmål. Alt bare fordi den vil spille bedre skak.

“Pludselig har du altså et computersystem, en robot som gør alle disse antisociale ting, stjæler fra folk, bryder ind i andre maskiner, forsøger at dræbe dem der vil stoppe det”.

Så hvordan forhindrer man det? Man gør det ved at lave maskiner som har flere mål på en gang. De spiller både skak, overholder almindelige regler og love og er hensynsfulde overfor andre levende væsener.

“Præcist hvordan man så gør det er den udfordring vi lige nu står over for”, afslutter Omuhundro, “Vi har meget lidt forskning som beskæftiger sig med hvordan man laver mål for robotterne som ikke har disse uønskede konsekvenser”.

Det er da også nemt at blive bekymret. Google købte allerede i 2013 robotfirmaet Boston Dynamics. Boston Dynamics har netop fremvist deres seneste prototype på “Atlas”, en menneskelignende robot.

[aesop_video align=”center” src=”youtube” id=”rVlhMGQgDkY” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

Selvom det ser skræmmende ud og man sagtens kan forestille sig Deep Minds neurale Turingmaskiner inde i denne spritnye og ret overbevisende Atlasmodel, så skal man ikke lade sig kyse.

Filosoffen Hubert Dreyfus som har skrevet en lang række af bøger om kunstig intelligens mener nemlig at der er meget lang vej før robotterne kan blive rigtigt intelligente.

Det er nemlig kun den del af et menneskes handlinger der er baseret på regler som kan puttes på en algoritme – en formel række af regler for hvad en maskine skal foretage sig – der kan udføres på en Turingmaskine. Og det er jo stadig det der er tale om.

Hubert Dreyfus deler et menneskes læringsproces i fem ekspertiseniveauer. Og det er kun de tre første som robotterne kan nå op på:

1: Novicens niveau. Novicen handler på grundlag af kontekstuafhængige elementer og regler.

2: Den avancerede begynder. Benytter også situationelle elementer, som han eller hun har lært at identificere og tolke på baggrund af sin egen erfaring fra tilsvarende situationer.

3: Kompetente udøvere. Kan vælge mål og planer som udgangspunkt for handlinger. Mål og planer benyttes til at strukturere og oplagre store mængder kontekstafhængige og -uafhængige informationer.

4: Kyndige udøvere. Kan identificere problemer, mål og planer intuitivt på baggrund af deres eget eksperimentelt baserede perspektiv. De intuitive valg holdes i ave af analytisk evaluering forud for den praktiske handling.

5: Ekspertens niveau. Ekspertens adfærd er intuitiv, holistisk og synkron, således forstået, at en given situation fremkalder et øjeblikkeligt og ikkefasedelt billede af et problem, mål, plan, beslutning og handling. Dette er den virkelige menneskelige ekspertises niveau. Eksperter karakteriseres ved en flydende uanstrengt indsats, der ikke hæmmes af analytiske overvejelser.

Kun på de tre første niveauer følges regler. Og computere arbejder jo efter regler.

Derfor kan computersystemer ikke blive hverken kyndige eller eksperter. Hævder Hubert Dreyfus.

Men de kan blive meget kompetente!

Men som altid er der forskere som ikke lader sig stoppe:

Dr. Anirban Bandyopadhyay er den ledende forsker ved Advanced Nano Characterization Center at the National Institute of Materials Science in Tsukuba, lidt uden for Tokyo i Japan. Centeret består af en mængde uhyre avancerede laboratorier med de nyeste teknologier indenfor nano- og bioteknologi.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/anirban.png” panorama=”off” imgwidth=”40%” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

Anirbans laboratorium leder arbejdet med at lave en biologisk hjerne til fremtidens robotter. Anirban Bandyopadhyay vil kort sagt lave biologisk kunstig intelligens. Ganske som den man ser i filmen Ex Machina.

Den biologiske kunstige intelligens er lavet af proteiner som samler sig selv. De gror op i en skål i laboratoriet. Den ligner en stor klump gennemsig gele.

Anirbans laboratorier har udviklet en måde at styre den spontane dannelse af elektriske forbindelser mellem selvgroende proteinstrukturer, og det er det som til sidst bliver til en slags kunstig hjerne.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/Brain-jelly.jpg” panorama=”off” align=”left” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

Hjernen fungerer ved hjælp af synkroniseringer af elektriske svingninger i de kunstige proteiner. Den er derfor ikke en digital Turingmaskine, men noget helt nyt og anderledes.

I filmen “Ex Machina” viser robotkonstruktøren Nathan et eksempel på robotternes hjerne frem til sin gæst Caleb. Men han vil ikke fortælle hvordan den virker.

Hvis man følger en filosof som Hubert Dreyfus er det fordi han faktisk ikke kan.

Hvis hjernen er groet frem på en selvorganiserende måde, så kan den virke uden at vi præcist ved hvordan. Og det er faktisk, ifølge filosoffer som Dreufus, den eneste måde vi kan lave den.

[aesop_gallery id=”1874″]

Press kit-billede fra distributøren af filmen “Ex Machina”, Mongrel Media.

En fremtid med menneskelignende robonauter med stærk kunstig intelligens som tager ud i rummet på menneskehedens vegne er ikke så langt væk som man kunne tro.

Det er en naturlig forlængelse af den rumforskning vi har i dag.

Men de robotter vi sender afsted vil være lige så fremmede for os som det de måtte møde derude.

© 2016.

Verdens største kvantecomputer står på NASAs forskningsafdeling i Mountain View i hjertet af Sillicon Valley. Maskinen har 1097 kvantebits – det største antal nogensinde. Maskinen kan blive NASAs adgang til fremtidens rumrejser.

 

Hør historien som podcast her:

NASA indkøbte allerede i 2014 deres og verdens første kvantecomputer. Den var bygget af den Canadiske virksomhed D-Wave systems og hed D-wave 1. I dag står anden opdaterede udgave hos NASA, D-Wave 2X. Den er dobbelt så kraftig som den første. Computeren står på NASAs Quantum Artificial Intelligence Laboratory på NASA Ames Research Center og er købt sammen med Google.

Computeren er, hævder D-Wave, et spring ind i en helt ny æra, hvor computere udnytter kvantemekanikkens mærkelige sammenhænge til at blive endnu bedre og endnu hurtigere.

[aesop_gallery id=”1676″]

D-Waves computer skal bruges til at lave beregninger i rumforskningen som almindelige computere ikke kan lave lige så godt. For eksempel til at finde exoplaneter som ellers ville blive overset og til at planlægge komplekse rummissioner. (Billeder: Courtesy of D-Wave Systems Inc.).

Men kan den overhovedet det?

 

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/03/Søndberg-sørensen-.jpg” panorama=”off” imgwidth=”50%” align=”left” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

Professor Anders Søndberg Sørensen fra Niels Bohr Instituttet på Blegdamsvej i København arbejder til dagligt med kvanteoptik og kvanteinformation og er involveret i arbejdet med at udvikle en generel kvantecomputer – en helt anden slags kvantemaskine end D-Waves. Han er ret skeptisk overfor D-Waves kvantecomputer:

“Vi ved, at hvis man laver en rigtig kvantecomputer – det vil sige en computer som bruger kvantemekanikkens principper – så vil en sådan computer kunne løse en masse opgaver som vi ikke kan løse i dag”

“Og det er det, som vi blandt andet forsøger at lave her på stedet. Vi starter ligesom nedefra og tager små skridt, hvor vi forstår, hvad vi gør. Så prøver vi at bygge den op på den måde. Og det er den tilgang, man generelt har på universiteterne rundt omkring”.

“Der findes så det her firma, der hedder D-Wave, som gør det på en helt anden måde. De har sagt: Nu laver vi en anden computer. Nu prøver vi bare at sætte alle tingene sammen og ser hvordan det virker”.

[aesop_video src=”vimeo” id=”81755632″ width=”content” align=”center” disable_for_mobile=”off” loop=”off” controls=”on” mute=”off” autoplay=”on” viewstart=”on” viewend=”on” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

(Video: Courtesy of D-Wave Systems Inc.).

“De har så lavet en maskine, som de påstår er en kvantecomputer. Og det er et spørgsmål, som bliver diskuteret meget intenst. For computeren gør noget, den regner noget ud – men om den egentlig virker som en kvantecomputer, om den rent faktisk er mere kraftfuld end de computere, vi har – det er et stort, åbent spørgsmål.”

De gange man har testet maskinen, fortæller Søndberg Sørensen, har det faktisk været muligt for en person med en bærbar at klare sig ligeså godt eller bedre. Og det er jo ikke så overbevisende.

I dag står der dog flere udgaver af D-waves maskine i USA, en hos NASA, en hos Lockheed Martin og en på Los Alamos National Laboratories. Det sidste stykke tid har også set starten på de to kvante-softwarevirksomheder “1Qbit” og, nyest, “QC Ware” – som lover, at de vil lave kvanteanalyser af, for eksempel, børskurser.

Den måde som D-Waves computer fungerer på er ved at løse såkaldte optimeringsproblemer. Anders Søndberg Sørensen giver som eksempel det at lave en bordplan:

At få placeret sine gæster kan være en udfordring: Hvem kan ikke døje hinanden og hvem tilhører hvilken gruppe og har hvilke behov. Der er en masse begrænsninger, men også en enorm mængde af kombinationsmuligheder. Den slags problemer kan en kvantecomputer som D-Waves være god til at løse. Den kan finde den optimale løsning meget hurtigt.

Optimeringen kaldes for kvante-anealing:

[aesop_video src=”youtube” id=”UV_RlCAc5Zs” width=”content” align=”center” caption=”D-Waves Dominoc Walliman forklarer hvordan computeren bruger koblede kvantebits til at løse et optimeringsproblem.” disable_for_mobile=”off” loop=”off” controls=”on” mute=”on” autoplay=”off” viewstart=”off” viewend=”on” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

(Video: Courtesy of D-Wave Systems Inc.).

De nyeste meldinger fra D-Wave tyder på at den nye maskine kan løse optimeringsproblemer med mere end 1000 variable væsentligt hurtigere end en almindelig computer. Så noget tyder på at jo flere qubits, jo bedre og mere nyttig bliver maskinen.

Anders Søndberg Sørensen er dog, som sagt, temmelig skeptisk over for det hele. D-waves maskine kunne selvfølgelig være rar at have hvis den virkede, men gør den nu det? Det hele er meget usikkert.

[aesop_quote type=”block” background=”#ffa941″ text=”#000000″ height=”300px” align=”center” size=”10″ quote=”Altså hvis D-Waves maskine virkelig virker – og hvis softwaren virkelig virker – så ville den da være yderst nyttig at have. Der er bare en hel masse hvis’er undervejs, ting som vi ikke ved. Så D-wave er jeg skeptisk overfor og det tror jeg også de fleste andre er, som arbejder i dette felt.” cite=”Professor Anders Søndberg Sørensen, Niels Bohr Instituttet.” parallax=”off” direction=”left”]

Så forholder det sig anderledes med den generelle kvantecomputer som man stille og roligt er ved at bygge på verdens universiteter.

Hvis vi får lavet den rigtige kvantecomputer, så vil den, siger Søndberg Sørensen, helt sikkert være bedre end de computere, vi kender i dag. Et berømt eksempel er den såkaldte “Grovers kvantealgoritme”: med den kan man for eksempel få øjeblikkeligt svar, hvis man søger efter et navn i en telefonbog. Fordi kvantebittene kan være i to tilstande på én gang, så kan vi søge i hele telefonbogen på én gang. Og det kan man jo ikke på en almindelig computer.

Og lige præcis det kan D-Waves computer faktisk heller ikke.

“Nej”, siger Søndberg Sørensen, “det kan den nemlig ikke. D-waves computer kan kun løse en bestemt type af problemer. Sådan noget som at finde et navn ved hjælp af Grovers algoritme, det kan den ikke”.

Det vi gerne vil lave er en universel kvantecomputer. Som kan køre alle slags kvanteprogrammer. Lidt ligesom en almindelig computer som jo også kan køre alle mulige almindelige programmer. Det D-Wave har lavet er en maskine, som kun kan køre en slags programmer. Og det er jo lidt begrænset”.

Den generelle kvantecomputer bliver bygget op kvantebit for kvantebit. Det er møjsommelig grundforskning, hvor man hele tiden forstår hvad man gør. “Lige nu har vi kontrol over et sted mellem 8 og 14 kvantebits”, fortæller Søndberg Sørensen. “Og der er jo så et stykke op til D-Wave, som påstår at de har 1000″.

Det styrkeforhold kan dog hurtigt ændre sig. Som det går lige nu fordobler forskerne antallet af kontrollerede kvantebits hvert andet år. Lidt svarende til den klassiske Moores lov for almindelige computere.

Så en universel kvantecomputer med 1000 kvantebits er faktisk ikke så langt ude i fremtiden.

[aesop_quote type=”block” background=”#ffa941″ text=”#000000″ height=”300px” align=”center” size=”10″ quote=”Det der overrasker mig mest er, at D-Wave har kunnet få så mange til at investere i maskinen, når man egentlig ikke er sikker på om den virker.” parallax=”off” direction=”left”]

 

 

Måske har Google også indset noget af det usikre ved kun at satse på D-waves kvantecomputer. I hvert fald har de hyret nogle af de førende forskere fra universiteterne og har opbygget deres helt egen afdeling til at forske i udviklingen af en generel kvantecomputer. En afdeling hvis laboratorium, ifølge Søndberg Sørensen, allerede er et af de førende i verden.

Det er da også nemt at se hvad Google kunne bruge en generel kvantecomputer til. For eksempel ville en kvantealgoritme til øjeblikkelig søgning i enorme databaser naturligvis være rar at have for en søgemaskine. Og den kan kun køre på en generel maskine.

Hvad NASA så vil bruge D-Waves computer til svæver stadig i det uvisse. Den er for eksempel ikke særligt god til de spektralanalyser, man bruger i jagten på exoplaneter. Men måske vil de bare lige prøve at se hvad den kan.

Noget tyder dog på, at den nok vil være bedst til at optimere på planlægningen af komplekse robotmissioner i rummet og til ekstra, effektivt tjek på og optimering af meget komplekse elektriske systemer. Og den slags har NASA jo masser af.

© 2016.

 

Da den danske astronaut Andreas Mogensen kravlede ned i udsigtskuplen under den internationale rumstation fik han fri udsigt til Jordens atmosfære. Og da han rettede et videokamera ud af vinduet fangede han en række kæmpestore røde og blå lyn. De såkaldte røde feer og blå jets. En helt unik optagelse var i kassen.

 

Topbillede: Astronuat kigger ud af Den Internationale Rumstations udsigtsmodul, Cupolaen. (Credit: NASA).

Video: Andreas Mogensen, Astronaut ved ESA og adjungeret lektor på DTU Space fortæller om hvordan han tog billederne af kæmpelynene fra udsigtmodulet, den såkaldte “cupola”:

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”3cQA9c7838s” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

Da Andreas Mogensen fløj ned i udsigtmodulet var det en del af forskningsprojektet Thor – meget passende opkaldt efter den nordiske tordengud – som er forankret på DTU Space på Danmarks Tekniske Universitet i Lyngby, lidt uden for København.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/Upperatmoslight1.jpg” panorama=”off” imgwidth=”40%” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”right” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Thor prøver at bruge ISS – den Internationale Rumstation – som en platform til at se på hvad der foregår oven over tordenskyerne. Det er nemlig vanskeligt at se gennem skyerne nede fra jorden – de er jo tætte – men fra rumstationen er der en fantastisk mulighed for at se ned ovenfra.

Billede: Kæmpelyn.  Enorme blå og røde lyn skyder op nedefra og højt op i atmosfæren.

 

 

Thor hænger sammen med et andet stort dansk projekt der hedder ASIM – Atmosphere Space Interaction Monitor – det er et meget omfattende projekt som også skal bruge rumstationen til at kigge på tordenvejr, blot med en masse avancerede instrumenter bygget af den danske virksomhed THERMA.

ASIM er derfor også navnet på den pakke af instrumenter som skal sendes op og placeres udenpå rumstationen og kigge ned på tordenvejr, når ISS passerer hen over dem.

Video: Andreas Mogensen fortæller om sammenhængen mellem Thor og ASIM:

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”E84Zlh_1dyc” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

 

De kæmpelyn som Andreas Mogensen fik optagelser af kaldes røde feer og blå jets.

Røde feer er enorme elektriske udladninger som skyder højt over tordenskyer. De udløses af en udladning af lyn mellem tordenskyen og jorden. De opstår ofte i klynger mellem 50 og 90 kilometer over jordens overflade.

Første billede: Røde feer fotograferet af Andreas Mogensen fra rumstationens udsigtsmodul (credit: DTU Space, ESA, NASA):

[aesop_gallery id=”1504″]

Blå jets er enorme blå lyn lidt længere nede. De går fra toppen af store tordenskyer op til de laveste dele af ionosfæren, som starter omkring 50-60 kilometer over jorden. De er ikke direkte udløst af normale lyn, men hænger mere sammen med kraftige haglvejr. Den blå farve kommer fra nitrogen i atmosfæren som bliver ioniseret af lynet og derfor begynder at udsende stråling i det blå spektrum.

[aesop_gallery id=”2146″]

Andet billede: Blå jets fotograferet af Andreas Mogensen (credit: DTU Space, ESA, NASA):

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/bluejets2-1.jpg” panorama=”off” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Det første blå lyn blev opfanget af et videokamera ombord på en rumfærge i oktober 1989. Siden da har man kun fået få optagelser af lynene. Her et fra NASA taget fra et specielt opsendt jetfly den 12. november 1995 (credit: NASA).

Giganter er ekstra store lyn som kan nå helt op til 70 kilometer over jordens overflade. De kan ofte ses fra jorden. På billedet ses en optagelse fra 2014 fra Oro Verde-observatoriet i Argentina (Credit: Welias):

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/Giganticjet2.png” panorama=”off” align=”center” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

Den elektriske udladning kan her nå op på en hastighed på 2.000.000 meter pr. sekund, indtil den når op i ionosfæren hvor den spredes ud med et lysglimt.

 

 

 

 

Thor-projektet var en forløber eller test for ASIM-konceptet – som skal op på rumstationen til næste år. Noget af det man var interesseret i var forholdet mellem instrumenter og en person på stedet:

Andrea Mogensen fortæller om sin rolle i testen:

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”Lm3E52hlF-4″ loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

 

 

Da Andreas Mogensen kravlede ned i rumstationens udsigtsmodul var han på egen hånd, fortæller chefkonsulent Torsten Neubert som koordinerer de to projekter – Thor og ASIM – på DTU Space.

Men han var den rigtige mand på det rigtige sted:

“Fordi han ikke bare var professionel. Han blev virkelig begejstret. Han tager sit kamera og hopper ned i den der cupula. Vi fik så mange forskellige forklaringer på hvorfor vi ikke måtte bruge den. Der er noget red tape dér. Men det er bare det mest fantastiske sted at hænge ud hvis man vil se hele Jorden.”

“Men når han så kommer derop, så gør han det jo bare – Og det er fordi han er interesseret. Prøv at tænke på hvor presset hans tid var – alligevel så tager han kameraet og hopper derned. Det var fantastisk”.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/Torsten-Neubert-.jpg” align=”right” lightbox=”off” captionposition=”left” revealfx=”off”]

 

Den slags viser hvordan det at lave store opdagelser nogen gange er som at tage på fisketur, fortæller Torsten Neubert:

“Du tager på fisketur. Du vil ud og fange en stor fisk! Du ved godt hvad det er for en fisk du er ude efter, så derfor vælger du det blink, stang og instrumenter som skal til for at fange den her fisk!”

“Men engang imellem,” siger Torsten Neubert, “så er det altså en anden fisk der kommer op. Og det havde du ikke regnet med! Når den så kommer op så siger du nej hvor spændende, den har en helt anden farve – jeg anede ikke at der eksisterede sådan en fisk!”

“Ja, men så næste gang du vil ud og fiske, så er det så denne her anden fisk du vil have fat i og så tænker du ja, så skal jeg have en bedre stang og nogle bedre instrumenter – for at få denne her fisk op, ikke! – og på den måde opdager du nye ting hver gang”.

Mennesker kan være kreative og gribe chancen når den er der. Og på den måde drive forskningen fremad mod nye mål. Det kan instrumenter ikke.

Det var måske det vigtigste resultat af testen.

I de næste par år sendes der to satelitter op som skal studere lynene fra et fast, geostationært kredsløb.

Men mon ikke der stadig er brug for en astronaut med et kamera et eller andet sted.

 

 

 

[aesop_quote type=”block” background=”#f9f3eb” text=”#000000″ height=”300px” align=”center” size=”10″ quote=”Gammastråling og antistof” parallax=”off” direction=”left”]

 

 

 

 

 

 

 

 

Målet med Thor og ASIM er at forstå hvad de store lyn og strålingen fra dem betyder for vores klima og for fly og rumfarten. En ting man er særlig interesseret i er gammastråling.

Gammastrålingen kommer også fra lynene, mener forskerne, og er også en ny opdagelse.

 

Gammastrålingen kommer sandsynligvis fra sammenstødet mellem stof og antistof ovenover lynene.

Fotoner fra lynene kan nemlig spontant dele sig i en elektron og en positron. En positron er det modsatte af en elektron. Den har samme masse men den modsatte ladning. Den er lavet af antistof.

Der er derfor antistof i atmosfæren over lynene. Når antistof og almindeligt stof møder hinanden eksploderer de i en højenergiproces, som er mere end tusinde gange kraftigere end den man finder i et atomkraftværk. Og der udsendes gammastråling.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2016/02/dark-lightning-earth.jpg” panorama=”off” imgwidth=”40%” align=”left” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Billede: Kæmpelynene udsender gammastråling. (Credit: Joseph Dwyer, Florida Institute of Technology).

Antistof er noget som er interessant for rumfart. Det kan nemlig bruges som brændstof.

NASAs Institute for Advanced Concepts beregnede for nogle år siden at ganske få tiendedele milligram antistof i en raketmotor kunne bringe et rumskib til Mars på ca. 11 måneder.

Det er dog nok mindre sandsynligt at man kan bruge antistoffet i atmosfæren. Der er sandsynligvis for få positroner til at det kan betale sig at samle dem op på vej ud i rummet.

Så er der tilsyneladende mere perspektiv i at genskabe processen i laboratorier på Jorden. Forskere på Lawrence Livermore Laboratoriet i Californien – med den kinesiske fysiker Hui Chen i spidsen – har i 2015 rapporteret, at de nu ved hjælp af lasere kan producere trillioner af positroner.

Hui Chen og hendes kolleger får adgang til en helt ny laser i løbet af 2016 som kan lave endnu flere positroner. Så måske får vi en dag en raketmotor drevet af antistof.

Billeder: Hui Chen i sit laboratorium. Laserkanoner i arbejde. Den nye laserkanon til produktion af antistof. ( Credit: Lawrence Livermore Laboratories).  En antistofraketmotor som visualiseret af NASAs Institute of Advanced Concepts (Credit: NASA):

[aesop_gallery id=”1535″]

Miguel Alcubierre sidder på sit kontor på institut for Kernefysik på the National Autonomous University of Mexico lidt væk fra centrum af Mexico City. Alcubierre er manden bag Alcubierre warp drive som kan give menneskeheden mulighed for at rejse hurtigere end lyset.

Miguel Alcubierres idé er simpel: ved at skabe en forstyrrelse eller vridning af rumtiden i en boble omkring et rumskib vil man kunne få det til at bevæge sig med overlyshastighed. Einsteins relativitetsteori dikterer ellers, at vi aldrig kan rejse hurtigere end lyset.

Alcubierres forbløffende indsigt er, at vi kan bevæge os hurtigere end lyset og overholde fartgrænsen i universet – samtidigt. Vi gør det ved at få selve universet i en boble rundt om rumskibet til at bevæge sig hurtigere end lyset.

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”88wTq2mTFr8″ loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

 

Video: Miguel Alcubierre Moya, PhD. i teoretisk fysik, fortæller om sin originale idé til hvordan man kan lave et rigtigt warp-drive.

Universet kan nemlig godt udvide sig med overlyshastighed, det gjorde det jo da det blev dannet – stort set øjeblikkeligt – i The Big Bang. Man kan også sige, at man udvider rumtiden bag rumskibet, og skrumper den foran, og på den måde lader kræfter forårsaget af ændringer i rumtiden flytte rumskibet hurtigere fremad. Skibet selv bevæger sig altså med normal hastighed, rummet i boblen omkring det med overlyshastighed.

[aesop_quote type=”block” background=”#f9f3eb” text=”#000000″ align=”center” size=”10″ quote=”Udvidelsen og sammentrækningen kan kaldes en vridning – et warp – af rumtiden, og Alcubierre har derfor valgt – naturligvis inspireret af Star Trek – at kalde metoden for et warp-drive.” parallax=”off” direction=”left”]

 

Inde i warp-boblen af lokal rumtid er der helt roligt, og man vil faktisk opleve det som var man ombord på rumskibet Enterprise. Man vil ikke opleve irriterende tidsproblemer, da man jo faktisk ikke rejser specielt hurtigt, og man vil heller ikke opleve problemer med acceleration, da det er rummet, der accelererer – ikke rumskibet. Rummet udenfor vil dog se mærkeligt ud, da man kigger gennem en boble af forvreden rumtid. Med sådan et warp-drive-rumskib kan man principielt set rejse lige så hurtigt som man vil ud i galaksen.

Det lyder jo forjættende – ikke mindst for alle, der kan lide Star Trek. Men er det overhovedet seriøs forskning?

Alcubierre, der i parentes bemærket til daglig er leder af sit universitets kerneforsknings-institut, mener bestemt, at der er tale om seriøs forskning. Det er kompliceret, men problem-stillingen er grundlæggende nok. For at lave et warp-drive må man nemlig forstå universets mest grundlæggende mekanismer og bestanddele.

Det største problem for et warp-drive er, fortæller Alcubierre, at warp-boblen omkring rumskibet skal laves af negativ energi, som stadig er noget man ikke ved ret meget om. Man har ikke registreret det direkte, og man kan ikke lave det for eksempel i en partikelaccelerator – og man skal bruge temmelig meget af det. Alcubierre beregnede oprindeligt, at man skulle bruge astronomiske mængder svarende til galakser. Andre forskere har, siger han, ved at rode med warp-boblens udseende formindsket den nødvendige mængde af negativ energi, så vi kommer ned på noget, der svarer til massen af Jupiter. Men det er altså den negative masse af Jupiter. Endnu ved man dog slet ikke om negativ energi overhovedet eksisterer.

Der er dog håb. I 1997 blev det nemlig opdaget, at universet imod forventning ikke stopper med at udvide sig, men tværtimod accelererer udvidelsen. En opdagelse som i 2011 gav ophavsmændene en nobelpris. Man mener nu, at universet først gik igennem en fase med rolig udvidelse, så kom en voldsom eksplosiv fase, hvor det udvidede sig vildt – the Big Bang. Herefter stoppede udvidelsen næsten i en lang periode, og stjerner og galakser blev skabt. Derefter begyndte det at udvide sig igen – og nu er det altså – via observationer af supernovaer – blevet fastslået, at udvidelsen accelererer.

“Det hele handler om tyngdekraft”, forklarer Alcubierre, “Det er kun i den midterste fase, dér hvor universet ikke udvider sig særligt hurtigt og galakser og solsystemer formes, at det, vi almindeligvis forstår som tyngdekraft – masse der tiltrækker masse – dominerer. I perioderne før og efter den kraftige udvidelse fungerer tyngdekraften ikke helt som vi almindeligvis tror. Her skubber tyngdekraften stof fra hinanden. Den er negativ. Denne negative tyngdekraft er det samme som negativ energi”.

Nu hvor universet accelererer udvidelsen, modvirker den negative energi, at objekter bliver trukket mod hinanden. I stedet skubbes alting væk fra hinanden, så vi til sidst ender i et mørkt og stille univers.

[aesop_gallery id=”1810″]

 

Illustration: Diagram over Hubble-teleskopet (1981). Opkaldt efter Astronomen Edwin Hubble som gennem observation af fjerne galakser var den første til at slå fast, at universet udvider sig. Credit: Lockheed Missiles and Space Company (Lockheed Martin). Foto: Hubble-teleskopet i operation. Credit: NASA.

Zoom ind på tegningen her (åbner i nyt vindue).

Opdagelsen af universets accelererende udvidelse giver håb til warp-motoren, mener Alcubierre. Udvidelsen kan nemlig skyldes noget, som mest af alt minder om antityngdekraft – en slags dynamisk negativt tyngdefelt. Alternativt kan der være tale om en konstant kraft, der bare altid er der – en kosmologisk konstant. Miguel Alcubierre håber naturligt nok på, at der er tale om et dynamisk felt, som man derfor kan rode med i et warp-laboratorium:

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”8nlHUsnPj_w” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

 

Fysikere med samme håb som Alcubierre kalder det dynamiske felt for “kvintisensen” – en gammel latinsk betegnelse for det fuldkomne femte element, som man troede stjernerne og himlen var lavet af. Man kan også, siger han, kalde det for mørk energi eller negativ energi.

Finder man det femte element ude i universet, vil man altså kunne udnytte det til at lave en warp-boble som et rumskib kunne anvende. Måske vil man kunne genskabe det i en partikelaccelerator, og det ville jo være et skridt på vejen.

Forståelsen af negativ energi er, ifølge Alcubierre, det afgørende kriterium for at begynde en mere fokuseret udforskning af warp-drive.

[aesop_quote type=”block” background=”#f9f3eb” text=”#000000″ align=”center” size=”10″ quote=”Op til 71,4% af universets masse-energi sammensætning består af mørk eller negativ energi, mener forskerne. Ca. 24% er såkaldt mørkt stof – en form for masse, som man ikke kan observere direkte, kun se effekterne af. Kun 4,6% består af de atomer, vi almindeligvis opfatter som de vigtigste.” parallax=”off” direction=”left”]

 

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2013/11/dakr-matter3-e1384112352453.jpg” panorama=”off” imgwidth=”40%” align=”center” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

Billedet her viser fordelingen af mørkt stof i centrum af galaksehoben “Abel 1689”. Hoben omfatter ca. 1000 galakser og billiarder af stjerner. Vi kan ikke se det mørke stof direkte, men forskerne kan regne sig frem til, hvor det befinder sig, ved at analysere hvordan lys fra andre galakser bag Abel-hoben bliver bøjet og forstyrret af stof inde i galaksehoben. Analysen afslører, at koncentrationen af mørkt stof er højest i galaksehobens kerne. Abel-hoben ligger 2.2 milliarder lysår fra Jorden. Billedet er lavet på baggrund af optagelser fra Hubble-teleskopet,  juni 2002. Credit: NASA.

På Lyndon B. Johnsson Space Center i Houston har fysikeren Harold White for nyligt bygget et laboratorium til påvisning af Alcubierres warp-effekter.

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2013/11/harry-white-model-1.jpg” panorama=”off” imgwidth=”30%” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” caption=”Uddrag af Harold Whites analyse af Alcubierres beregninger.
” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

Harold White har nemlig regnet Alcubierres opstilling igennem og er nået frem til, at man for det første ikke behøver en vild mængde af negativ energi, men en mængde svarende til opsendelsen af en mindre satellit, og at man kan påvise warp-effekter helt uden brug af negativt stof.

I forsøgsopstillingen sammenligner White to laserstråler, hvoraf den ene sendes igennem en særligt designet ring, som angiveligt kan warpe rummet og dermed påvirke fotonerne i laserstrålen.

[aesop_gallery id=”1813″]

Billeder:  1: Harold White viser sin forsøgsopstilling på Eagle Works laboratoriet. Credit: NASA . 2: På Icarus Interstellar Concress i august 2013 fremlagde Harold White de første resultater af forskningen. Små udslag i målingen udlagde han som antydninger af, at der måske kunne være målt warp-effekter.

Alcubierre er ret skeptisk overfor forsøg som dette. Det er for tidligt, siger han. Der mangler alt for meget grundforskning. Der er da heller ikke meget konkret nyt i resultaterne fra Harold White, men hvis det kommer, vil vi ganske sikkert høre om dem. White selv taler om et ”Chicago-pile-moment”. Et udtryk, som beskriver effekten af den første kontrollerede kernereaktion i en stak uran i Chicago 1942. Tre år efter den første kernereaktion havde man bygget den første atombombe. Hvor lang tid vil der gå fra vi har gennemført den første vellykkede og kontrollerede warp-drive-test, til vi har det første warp-rumskib klart? Næppe længe.

 

 

Længslen efter stjernerne og rumskibe med warp-drive er noget Alcubierre har lært at leve med. Han vil derfor gerne slå én ting fast: han har ikke designet et rumskib:

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”Ucd_h3PHyQA” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

Miguel Alcubierre publicerede sin originale artikel om warp-drive i 1994. Da var han 28 år og i gang med sin phd. i teoretisk fysik.

Nu er han 48, har fire børn og forsker til dagligt i tyngdebølger fra sammenstød af sorte huller via store distribuerede computer-simulationer.

Måske findes der ikke i dag et stjerneskib med Alcubierres navn på – men hvis vi en dag finder ud af at bygge et, lyder det da egentligt som et udmærket forslag.

Måske endda bedre end ”Enterprise”.

Amerikanske mineselskaber vil udvinde metal og vand på solsystemets asteroider. Privatiseringen af rumforskningen lover uudtømmelige ressourcer, udforskning af solsystemet, kæmpe rumstationer og rumselfies.

Topbillede: Bygning af rumstation fra en asteroide. (credits: Deep Space Industries/Bryan Versteeg, se også nedenfor).

Planetary Resources er navnet på det mest omtalte mineselskab.

De var først, og investorerne bag tæller prominente navne som Larry Page, stifter og administrerende direktør af Google, Charles Simonyi, tidligere chefudvikler hos Microsoft og Richard Branson, ejer af virksomhedsimperiet Virgin og rumfarts-virksomheden Virgin Galactic.

Rådgivergruppen bag tæller også to planetforskere; én fra MIT og én fra NASA, og desuden James Cameron, som ud over at være verdenskendt filminstruktør, også kalder sig opdagelsesrejsende og naturforkæmper.

[aesop_video src=”youtube” id=”7fYYPN0BdBw” align=”center” disable_for_mobile=”off” loop=”on” controls=”on” mute=”off” autoplay=”on” viewstart=”on” viewend=”on” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

Video: Planetary Resources vision er klar: de vil opsøge nærliggende asteorider, undersøge dem og tage værdifulde ressourcer fra dem. (Credit: Planetary Resources).

Planetary Resources mener, at der findes en lang række værdifulde metaller på asteroiderne, som man kan få fat på; for eksempel iridium, platin og palladium.

Faktisk, hævder Planetary Resources, kan man på én mellemstor asteroide for eksempel finde platin svarende til 174 gange den årlige produktion på Jorden. Udover metaller i platinafdelingen kan man også finde jern, nikkel og kobolt i store mængder.

Henning Haack er forsker i dannelse af planetsystemer – herunder vores eget – og bestyrer til daglig Københavns Universitets og Statens Naturhistoriske Museums meteoritsamling, hvoraf en del kommer fra asteroiderne.

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”Fp08BosbHaA” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

Video: Gennem analyser af meteoritterne kan man få en masse at vide om, hvordan solsystemet blev dannet og derfor også om hvordan asteroiderne blev dannet, og hvad de består af.

Asteroiderne indeholder ganske rigtigt, fortæller Henning Haack, en masse metal – ligesom jorden – men det er ikke dem alle sammen. Man opdeler normalt asteroider i to hovedtyper, den ene blev dannet ved solsystemets fødsel for ca. 4,5 milliarder år siden, og er sådan set bare en samling sammenpresset støv. Her kan man ikke finde nævneværdigt med metal.

Den anden asteroidetype er dog mere spændende, siger Haack: “Den har været varmet op. Der var nogle radioaktive stoffer fra de stjerner, der leverede stof til solsystemet, som da de henfaldt, varmede asteroiden så meget op, at den næsten smeltede totalt op. Metallerne bevægede sig derfor ind i kernen mens stenmassen blev på overfladen. Der har sågar været vulkansk aktivitet”.

“Hvis man kigger på det, så minder det meget om Jorden. Vi har også en kerne inde i midten af Jorden, så har vi en kappe og en skorpe, det er der, hvor vi så render rundt. Det er jo en af grundene til, at guld er så værdifuldt. Det er værdifuldt, fordi det  meste af Jordens guld ligger nede i kernen – fuldstændig uden for vores rækkevidde”.

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”qzTZpZ2r68s” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

Video: Asteoriderne, faktisk de fleste, fortæller Henning Haack, er i tidens løb blevet knust – mest fordi de støder ind i hinanden. Man kan så finde asteroider som er fragmenter af kernerne, og det er dér man kan finde de metaller, som er meget sjældne på Jordens overflade.

Men måske bør man alligevel tage Planetary Resources’ påstande med et gran salt.

Selskabets første rumsonde, en kikkert som skal spotte mulige emner til udnyttelse, er nemlig til dels blevet betalt via såkaldt “crowdfunding”. En måde at skaffe penge på, hvor man via nettet og de sociale medier, får folk – the crowd – til at spytte små bidrag i kassen. Bidragsyderne får i retur for deres bidrag en meget amerikansk takkepakke: giver man 10 dollars får man bare tak, men for 25 dollars får man en “selfie”: et billede af sig selv taget fra satellitten med Jorden i baggrunden (Credit: Planetary Resources):

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2013/11/selfi81.jpg” panorama=”off” imgwidth=”60%” align=”center” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”left” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Giver man endnu flere penge, kan man også få lavet julekort og bryllupsinvitationer af sin Selfie, ligesom man kan få en stor bordmodel af satellitten med sit navn på. Hvis man giver mere end 10.000 dollars, er man i den aller øverste donationskategori. Her får man sit navn indgraveret på satellitten og man vil, hvis muligt som der står, få opkaldt en asteroide efter sig.

Markedsføringen af visionerne bag asteroideminedriften ser altså ud til at være en integreret del af projektet.

At det virker, og at udforskning af rummet for tiden er populær, er tydeligt: på 33 dage via crowdfunding-sitet “Kickstarter”, donerede 17,600 enkeltpersoner i alt 1,5 millioner dollars til udviklingen af ARKYD 100, Planetary Resources’ første sattelit. ARKYD 100 er et rumteleskop, som fra et kredsløb omkring Jorden skal observere asteroider for at finde de mest velegnede til minedrift.

Med donationerne rykker udviklingen altså planmæssigt fremad. 

Planetary Resources er dog ikke alene i kampen om rummets ressourcer.

Den nærmeste konkurrent meldte sig på banen i starten af 2013. Deep Space Industries er, som navnet måske antyder, baseret på en ganske anden tilgang. Her er ikke nogen sjov markedsføring i Google-stil, ingen crowdsourcing og ingen smarte idéer om at få alle med. Perspektivet er her på tung industri og det endelige mål bygningen af store kommercielle rumkolonier.

[aesop_gallery id=”1416″]

Credits: Deep Space Industries / Bryan Versteeg.

For at være med på vognen skal man være en såkaldt “akkediteret investor” – en betegnelse, som dækker banker, investeringsforeninger, organisationer mm., med en kapital på mindst 5 millioner dollars, eller en privatperson som er god for mindst 1 million dollars, eller i hvert fald tjener mindst 200.000 dollars om året. Den slags investorer må godt kontakte Deep Space Industries – hvis man da vel at mærke også lige erklærer, at man er villig til at tabe mindst 10.000 dollars på investeringen.

Med den slags betingelser har man effektivt ekskluderet temmelig mange mennesker på planeten. Og det er sikkert meningen. Deep Space Industries har således brugt rumkolonien “Elysium” fra Hollywood-filmen af samme navn som illustration på sin vision (se video). I filmen er Elysium en enorm eksklusiv rumkoloni, hvor Jordens overklasse har søgt tilflugt i et uendeligt ferieparadis efter Jordens økonomiske og økologiske kollaps.

[aesop_video src=”youtube” id=”uhVHhrz0wb8″ align=”center” disable_for_mobile=”off” loop=”on” controls=”on” mute=”off” autoplay=”on” viewstart=”on” viewend=”on” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

Video: Official Introductory Video (kort uddrag), Deep space industries. Credits: Deep Space Industries / Bryan Versteeg.

Inspirationen har Deep Space Industries fundet hos NASA. Selvom de nok havde andre motiver end Deep Space Industries, har NASAs forskere, måske som de første, rent faktisk arbejdet detaljeret med hvordan et konkret Elysium kunne se ud. I halvfjerdserne blev der således udarbejdet en række koncepter som en kunster visualiserede på denne måde (credit: NASA):

[aesop_image img=”http://www.keha.aze.dk/wp-content/uploads/2013/08/03-Torus_Interior_AC75-2621_1920-e1385221845946.jpg” panorama=”off” align=”right” lightbox=”off” captionsrc=”custom” captionposition=”right” revealfx=”off” overlay_revealfx=”off”]

 

 

 

 

 

 

Folk bor på en gigantisk roterende rumstation med huse og haver, træer og veje (se også her).

Det er denne noget flippede halvfjerdserdrøm som Deep Space Industries nu, noget mere konkret, tilsyneladende stræber efter. Elysium er visionen, minedrift vejen.

Men er alt dette overhovedet en god idé? Hvad kan retfærdiggøre de enorme investeringer i minedrift i rummet, når verden, efter manges opfattelse, er ved at smelte sammen i forurening og geosociale problemer? Kan metallerne ikke lige så godt findes her? Skulle vi ikke hellere udvikle en bæredygtig metode til brug af naturressourcerne på Jorden først?

Det er gode spørgsmål, og ifølge Henning Haack er minedrift i rummet da også en temmelig tvivlsom affære. På asteroiderne er der de samme grundstoffer som på Jorden, så grund-læggende har vi allerede de metaller, som mineselskaberne er på jagt efter. Vi ved ret præcist hvad asteroiderne består af, og det er 90% jern. Og det retfærdiggør jo nok ikke de enorme investeringer. Set fra den vinkel er månen faktisk bedre, mener Henning Haack. På månen er der Helium3, et råstof som skal bruges i fremtidens fusionsreaktorer. Helium3 er der ikke så meget af på Jorden, så det ville faktisk være en god idé at hente det på månen.

Hertil kommer, at det nok også er et åbent spørgsmål, om det egentlig økonomiske set er så smart at hente næsten uendelige mængder af et metal ned fra rummet. Måske kan man forestille sig, hvad det vil gøre for prisen på for eksempel platin, hvis der pludselig var uanede mængder til rådighed.

En indledende økonomisk analyse foretaget af en uafhængig ingeniør på nettet konkluderer da også hurtigt tre ting: 1: Det er meget vanskeligt at få en forretning ud af minedrift på asteroider. 2: At grave efter platin på asteroider er nærmest latterligt svært at retfærdiggøre økonomisk. Og 3: Entreprenører må derfor enten komme op med helt nye forretningsmodeller som fundamentalt ændrer betingelserne, eller udelukkende sælge deres produkter til kunder i rummet.

Mineselskaberne ser ud til at ville følge anbefalingen. De vil gå efter vandet. Der er nemlig vand på asteroiderne – masser af det. Ifølge Planetary Resources’ beregninger – og ikke mindst deres pressemateriale – kan en 500 meter bred asteroide faktisk indeholde 80 gange så meget vand, som der kan være i den største supertanker. Alt dette vand kan omdannes til brændstof for rumraketter. Én asteroide alene kan, hævder selskabet, give en mængde af brændstof svarende til 200 gange den mængde som har været brugt til samtlige raketaffyringer i menneskehedens historie.

Vand er fuldstændig grundlæggende, hvis man vil ud i solsystemet. Både ilt og brint som vand består af, kan bruges i raketmotorer, og ilt og vand er jo i sig selv nødvendige for at opretholde livet. Både på en rumstation, i et rumfartøj eller i en koloni på Mars, som ikke har nogen atmosfære. Hvis man kan få vand fra asteroiderne kan man spare enorme ressourcer på opsendelserne og man kan tanke op undervejs mod solsystemets planeter. Deep Space Industries har måske mest tydeligt forstået dette og har som eksplicit mål at blive rummets første tankestation. Vand ser altså ud til at blive mineselskabernes redning og gøre projekterne rentable.

En analyse fra 2012 om det gennemførlige i mineprojekterne udarbejdet for NASA af Keck Institute for Space Studies, slår da også fast, at den egentlig retfærdiggørelse af de enorme investeringer ligger i det vand, som kan hentes på asteroiderne. Set på denne måde bliver udnyttelsen af asteroiderne helt afgørende for udforskningen af solsystemet. Kan man få vand fra asteroiderne, kan det blive nøglen til rummet. Og der er helt sikkert vand  – i form af is – derude, siger Henning Haack:

[aesop_video width=”content” align=”center” src=”youtube” id=”6F1PVn5pWNU” loop=”on” autoplay=”on” controls=”on” viewstart=”on” viewend=”on”]

De noget syrede idéer om minedrift på asteroiderne har altså tankevækkende perspektiver. Måske har vi inden længe, nogle siger indenfor 20 år, en sværm af robotrumskibe som bryder is på de nærmeste asteroider og sælger den til de højstbydende rumselskaber.

Det vil betyde uendelige mængder af brændstof til udforskning af de nærmeste planeter og et trinbræt til at komme endnu længere ud i rummet.

Og måske vil det også betyde en række nye amerikanske energiselskaber med store baser i det ydre rum, energimonopol og egne fjernstyrede overvågningssattellitter.

Bestemt en tanke værd.