Kosmonautika (úvodní strana)
Kosmonautika@kosmo.cz
  Nepřihlášen (přihlásit)
  Hledat:   
Aktuality Základy Rakety Kosmodromy Tělesa Sondy Pilotované lety V Česku Zájmy Diskuse Odkazy

Obsah > Aktuality > Články > KNP2003 > Virtuální kosmonautika na PC
tisk 

Virtuální kosmonautika na PC

Ukázka scény z programu OrbiterKosmonautika, zejména pilotovaná, je drahá, náročná a nebezpečná záležitost. Pro naprostou většinu lidí je reálně nedostupná, pro amatéry zcela nedostupná.

Jak to tedy udělat, abychom jako amatéři mohli zažít alespoň přibližně pocity, které má kosmonaut při kosmickém letu? Odpověď zní - v simulátoru. Lze si dobře představit dokonalé simulátory, které by mnoha lidem zprostředkovaly reálné zážitky z kosmického letu mnohem levněji a přitom bezpečněji, než přímá účast na kosmickém, nebo suborbitálním letu. Doba, kdy nepoznáte, zda jste v simulátoru, nebo v reálné situaci už není tak daleko. Jako amatéři se však zatím musíme spokojit s méně dokonalým řešením.

Ukázka scény z programu OrbiterNejjednodušším simulátorem je virtuální prostředí v počítači. Virtuální realita v počítači je co nejpřesnější simulace reálného prostředí a umožňuje poměrně dobře napodobit dva hlavní smyslové zážitky - obrazový (vizuální) a zvukový (sluchový).

I pro amatéry jsou už dnes dobře dostupné solidně výkonné osobní počítače (PC). Chtěl bych vás seznámit se dvěma pěknými simulačními kosmonautickými programy pro PC a podělit se s vámi o virtuální kosmonautické zážitky, které je možno u počítače prožít. Oba programy jsou dostupné zdarma (freeware).

Virtual ISS (http://commercial.hq.nasa.gov/viss/viss.html)

  • Virtual ISSje to produkt jednoho ze středisek NASA (Langley)
  • umožňuje nám prohlédnout si trojrozměrně ISS ve dvou fázích výstavby:
    • ve fázi ISS-7A (bez hlavního příčného nosníku a některých modulů)
    • po plném dokončení (v plánované plné konfiguraci)
  • ISS si můžeme prohlédnout zvenku (jako kosmonaut při EVA)
  • ISS si můžeme prohlédnout i zevnitř (interiér modulů stanice)

Orbiter (http://www.medphys.ucl.ac.uk/~martins/orbit/orbit.html)

  • Ukázka scény z programu Orbiterje to simulátor kosmických letů
  • je velmi realistický (vizuálně i fyzikálně)
  • můžeme simulovat vše od startu, přes operace na oběžné dráze a přelety mezi planetami, až po přistání, nebo spojení v kosmu
  • možnosti simulací a virtuálních zážitků jsou vidět na příkladech:
    • můžeme prožít kompletní start raketoplánu (zvukový doprovod, autopilot pro plnou délku vzletu až po MECO, pak lze pokračovat samostatně)
    • můžeme s volně prohlédnout exteriér ISS v různých fázích výstavby (až po plné dokončení)
    • můžeme si vyzkoušet, co vše je třeba udělat, abychom s raketoplánem doletěli k ISS a připojili se k ní
    • můžeme si osobně vyzkoušet řadu historických okamžiků a misí (Vostok, Sojuz, Apollo, N1, Skylab, Mir)
    • můžeme už nyní zažít lety o kterých teprve sníme (třeba kompletní let ze Země na Mars a zpět)
    • můžeme létat k Jupiteru, nebo třeba i v jiných hvězdných soustavách

Ukázka scény z programu OrbiterDomnívám se, že princip dokonalé počítačové simulace reálného prostředí (vytvořeného na základě přesných měření a informací), lze využít i ke zkvalitnění kosmického výzkumu a průzkumu.

Žijeme zatím v přesvědčení (zřejmě oprávněném), že čistě robotické průzkumné mise přinášejí méně výsledků, než by měly mise pilotované. Přímá účast lidí na průzkumných misích je ale v současné době drahá, nebezpečná a zatím mnohdy nemožná (například mise do oblasti Jupiteru nebo Saturnu).

Snažíme se tedy nějak zprostředkovat alespoň nepřímou účast lidí při těchto misích. Nejpoužívanější je dálkové ovládání, kdy lidé řídí činnost vzdálených robotů rádiem buď přímo, nebo úpravou jejich programu. Pokud robot (automat) zprostředkuje dostatek informací o svém okolí v reálném čase (například TV kamerou), může se člověk na Zemi chovat tak, jako by byl sám na místě robota. Tomuto přístupu říkáme teleprezence.Ukázka scény z programu Orbiter

Na velké vzdálenosti jsme ale silně omezeni dobou přenosu radiového signálu. V oblasti Měsíce je to zhruba sekunda, ale v oblasti Marsu je to už řada minut. To je pro teleprezenci v reálném čase příliš mnoho.

Existuje však možnost z informací (snímků a měření) robotů sestavit v počítačích virtuální model okolí robota a v něm se pak volně pohybovat pomocí simulačního programu a následně řídit další činnost robota (klidně i s velmi dlouhým zpožděním v řádu hodin a třeba i měsíců). Říkám tomu virtuální teleprezence.

Ukázka scény z programu OrbiterVzdálenost a dokonce ani fyzikální zákony nás v tomto případě už prakticky neomezují. Ve virtuálním modelu se lidé mohou pohybovat zcela volně, libovolným směrem a libovolnou rychlostí. Příkazy pro další činnost robota musejí respektovat jeho možnosti, ale sami lidé nejsou omezeni. Aktuální virtuální model (nebo jeho část) je také možno přenést do libovolného dalšího vyhovujícího počítače a virtuálního průzkumu se může zcela rovnocenně zúčastnit mnohem víc lidí než dnes. Prakticky kdokoliv by tak měl možnost provést svůj vlastní osobní výzkum a zažít stejné dobrodružství průzkumu, jako všichni ostatní. Už by nebylo třeba smířit se s tím, že nemůžeme být mezi vyvolenými, kteří tam letí místo nás a přitom za naše peníze. Velké množství virtuálních průzkumníků by navíc mohlo dát dohromady více poznatků, než několik málo přímých vyslanců.

Postupně by mohlo na cílové planetě pracovat mnoho pohyblivých (nejlépe létajících) robotů, kteří by umožnili detailně prozkoumat úplně celý povrch planety a zaměřit se přitom na místa, určená lidmi při virtuálním průzkumu. Celý průzkum by přitom byl mnohem levnější, bezpečnější a technicky snazší, než přímý pilotovaný.

Virtuální teleprezenci tedy považuji za velmi dobrý a efektivní způsob dalšího kosmického průzkumu.


Aktualizováno: 05.06.2003

[ Obsah | Novinky v kosmonautice | Články | KOSMOS-NEWS PARTY 2003 ]


Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.


(originál je na http://mek.kosmo.cz/novinky/clanky/knp2003/ah-virt.htm)

Stránka byla vygenerována za 0.081437 vteřiny.