Entre ellos, Spirit y Opportunity pasaron el equivalente a 22 años realizando trabajo de campo de geología en Marte. En ese tiempo, lograron una producción científica comparable a lo que un solo estudiante de posgrado en geología podría hacer en dos semanas.

Entre ellos, Luna 16, Luna 20, Luna 24 y Chang'e 5 arrojaron alrededor de 2,3 kg de material de cuatro sitios de muestreo. Neil Armstrong, en 20 minutos de trabajo, recolectó más de 20 kg de muestras de una variedad de sitios.

Tener un humano en el sitio acelera enormemente el proceso de toma de decisiones y permite hacer mucho más trabajo.

Una de las razones más importantes es que los robots no son buenos compañeros de entrevista.

Una parte importante de las misiones espaciales es llegar e inspirar a las personas. Otra parte importante es darle a la gente una visión diferente de nuestro planeta. Los astronautas describen una y otra vez la increíble sensación de poder ver lo pequeño y frágil que es nuestro planeta, y la sensación de ver desaparecer las fronteras y las diferencias. Solo puede obtener cuentas de primera mano como esta de humanos, no de robots.

Otra parte importante es: porque podemos. Los seres humanos son curiosos por naturaleza, aventureros por naturaleza y exploradores natos.

También está el componente político, para demostrar que nosotros podemos y "ellos" no. (Inserte varios valores para "nosotros" y "ellos" a su gusto).

Especialmente para misiones más lejanas, donde la latencia comienza a convertirse en un problema, otra característica importante es que los humanos pueden improvisar, ser creativos, juzgar y tomar decisiones espontáneas en circunstancias imprevistas.

Por último, el cuerpo humano es una máquina polivalente increíblemente diseñada. Hay muchos robots que pueden hacer una cosa especializada o una pequeña cantidad de cosas especializadas muy limitadas mejor que un humano. Pero no hay ningún robot que pueda hacer todo lo que un humano puede hacer ni remotamente tan bien.

¿Por qué sigue siendo necesaria la presencia física de personas en naves espaciales?

Porque la robótica y la IA no están tan desarrolladas como para reemplazar totalmente a los humanos (que son muy versátiles ).

Habiendo dicho eso, hay muchas sondas espaciales robóticas y módulos de aterrizaje, pero no demasiadas personas en el espacio.

Necesidad

¿Por qué algo es "necesario"? ¿Quién puede definir eso? El imperativo biológico, por así decirlo, es sobrevivir, reproducirse y explotar todos los nichos. Mire por todo el planeta y verá que los sistemas vivos han hecho exactamente eso, en un grado mucho más allá de la ingeniería humana. Si el espacio es un nuevo nicho para los humanos, especialmente para otros planetas, ¿por qué los humanos no deberían poblar y explotar ese entorno? Desde este punto de vista, se podría decir que es tan necesario como los extremófilos que viven en respiraderos térmicos submarinos o dentro de rocas a cientos de metros bajo la superficie, a una tasa metabólica tan baja que les puede llevar miles de años reproducirse unas pocas veces. Nadie ha escrito una lista de TODO que exige que la vida llene estos nichos y, sin embargo, aquí estamos...

Redundancia

Damos por sentado que el planeta Tierra estará disponible como nuestro hogar mientras pensemos en la perspectiva. Sin embargo, la forma en que vivimos en este momento deja en claro que se trata de una presunción irracionalmente optimista. Hacer que el espacio sea habitable parece una forma bastante inteligente de cubrir cualquier apuesta sobre nuestro futuro como especie.

Además, si resulta que no estamos solos en la galaxia y una raza alienígena hostil visita nuestro planeta, lo más probable es que no podamos defendernos. En ese momento, nuestra única esperanza será que suficientes de nosotros escapemos a las estrellas para reconstruir en otro lugar o buscar ayuda.

AI

Supongamos que desarrollamos una IA superinteligente que decide por sí misma expandirse más allá de la Tierra y hacia las estrellas. Seguramente un ser así construirá robots y hará las cosas de manera inteligente, ¿verdad? Tal vez. Pero, ¿por qué tal ser no existe ya, cuando tenemos petaflops de poder de cómputo disponibles para nosotros? Una de las razones es que, si bien nuestra tecnología robótica (e informática) es increíblemente avanzada, nuestra tecnología biológica es aún más avanzada. Esas máquinas a petaescala operan con presupuestos eléctricos medidos en megavatios. Y ofrecen aproximadamente la misma escala de potencia informática bruta que su pequeño cerebro de 3 libras, que consume apenas 20 W de energía. La próxima vez que alguien te llame "bombilla tenue", debes decir: "¡Claro que lo soy! ¡Pero mira todo lo que puede hacer esta bombilla tenue!"

Cuando Curiosity, Spirit u Opportunity sufren un mal funcionamiento o una falla, los científicos simplemente intentan arreglárselas con los sistemas que quedan funcionando. El nombre del juego es tanta redundancia como podamos permitirnos y expectativas limitadas para la vida útil del servicio. La duración oficial de la misión para Curiosity fue de 2 años terrestres. Si los humanos solo pudiéramos ofrecer 2 años de vida laboral útil, lo consideraríamos un fracaso total.

Si una IA superinteligente quiere viajar por las estrellas, ¿por qué no usaría la mejor tecnología disponible? Boston Dynamics no ofrece esa tecnología, a pesar de lo impresionantes que se han vuelto sus ofertas. Las únicas máquinas de exploración de nanotecnología verdaderamente adaptables, autorreparables, energéticamente eficientes y de alta relación resistencia-peso que tenemos disponibles en la actualidad son los humanos. Esa super-IA reconocerá de inmediato que la vida basada en el ADN es el pináculo de la nanotecnología y la eficiencia energética, y construirá sus esfuerzos en torno a esa tecnología. Los humanos pueden ser solo el punto de partida de lo que tal IA enviaría a las estrellas, pero creo que es un punto de partida infinitamente más probable que los meros robots.

¿Por qué sigue siendo necesaria la presencia física de personas en naves espaciales?

La presencia física de personas en la mayoría de las naves espaciales no es necesaria, ni siquiera en aquellas clasificadas para transportar pasajeros. Tener humanos explorando en persona es más una aspiración que una realidad; la mayor parte de la exploración espacial se ha realizado de forma remota, utilizando sondas de diversa complejidad y autonomía. La mayoría de los objetivos no habrían sido posibles de alcanzar con éxito si se hubieran incluido astronautas.

Nunca fue realmente una cuestión de elección; existe un enorme entusiasmo y compromiso con el uso de astronautas dentro de las agencias espaciales, así como en la comunidad en general. Más que eso, puede ser un objetivo explícito de la Agencia/Compañía. Sin embargo, omitir a los astronautas simplifica enormemente cualquier misión y aumenta la carga útil disponible dedicada a los instrumentos, y también permite que las sondas se utilicen para la destrucción; la capacidad de devolución sigue siendo opcional. Hacerlo sin que la gente tenga que venir amplía el alcance de nuestra exploración espacial.

Las sondas y los robots seguirán siendo el pilar de la exploración espacial: módulos de aterrizaje, con y sin capacidad de retorno de muestras para la Luna, Marte y (una especie de módulos de aterrizaje) para asteroides, mapeadores orbitales, sobrevuelos. Las misiones que incluyen la presencia física de personas serán misiones que exigen esa presencia.

Incluso si todavía se usaran robots para la mayor parte del trabajo de campo (lo que creo que es probable incluso con la presencia humana porque los trajes espaciales y los humanos dentro de ellos son frágiles y costosos), tener un humano en un hábitat cercano sería una gran ventaja para investigación científica. Debido a los retrasos en las comunicaciones y, a menudo, a la falta de una conexión de radio estable, la teleoperación casi en tiempo real es difícil en la Luna e imposible en Marte. Los controladores generalmente tienen que enviar comandos y esperar una respuesta, a veces durante mucho tiempo, y eso limita la productividad de los rovers y la capacidad de retroceder un poco rápidamente e inspeccionar esa roca interesante que acaban de pasar. Los materiales también se pueden enviar de regreso al hábitat para su posterior análisis, lo que significa que los rovers pueden ser más baratos y livianos al eliminar una gran cantidad de instrumentos de laboratorio a bordo.

El futuro no va a ser humanos haciendo todo el trabajo de campo que actualmente realizan los robots, sino una presencia humana que permita que los robots sean mucho más productivos, confiables y flexibles.

Velocidad de la luz

Para Marte, en su punto más cercano se necesitan 3 minutos y 22 segundos para recibir una señal en un sentido. Necesitaríamos otros 3m 22s para ver qué pasó. En su parte más lejana, estamos viendo 24 m en cada sentido. Así que un buen control remoto es básicamente imposible.

Todavía no tenemos una buena IA, por lo que solo tenemos tres opciones para las naves que enviamos al espacio. Pueden ser bastante tontos y simplemente enviar datos (por ejemplo, Voyager); o pueden realizar una única operación bien planificada de alto riesgo (por ejemplo, Hayabusa); o se les puede enviar una serie de operaciones muy pequeñas, esperando el viaje de ida y vuelta para obtener el comando allí y ver los resultados antes de pasar a la siguiente operación (rovers de Marte). En el último caso, es posible que solo pasen unos minutos al día haciendo algo, y el resto del tiempo lo pasan esperando las señales de radio que van y vienen.

Si tiene un humano en el sitio, todo esto se evita. Incluso si el humano permaneciera en órbita, aún podría realizar órdenes de magnitud más de trabajo con el mismo rover.

Hay una gran ventaja en poder tomar decisiones complejas, tal vez incluso decisiones morales, a bordo de la nave espacial sin ningún retraso debido a la velocidad de la luz. En aras de la discusión, imagine que un emisario robótico encuentra vida en la cercana luna joviana Europa, lo que inmediatamente ofrece algún tipo de prueba moral compleja para determinar si interactuarán con nosotros (o nuestro emisario) y requiere una respuesta en minutos. Actualmente, solo podríamos manejar una situación así con alguna esperanza de éxito enviando humanos a Europa, ya que el tiempo de ida y vuelta para las comunicaciones por radio es de 1,5 horas. Si bien no digo que haya una vida compleja en Europa, puede haber situaciones igualmente complicadas que surjan lejos de casa.

Aparte de todo lo demás que se ha mencionado: muchas veces, una de las preguntas que la misión está tratando de responder es "qué tan bien pueden los humanos hacer X en el espacio" para algún valor de X. Debería ser razonablemente obvio que necesita algunos humanos en espacio para responder a tales preguntas. El sitio web de la NASA actualmente enumera unos 249 experimentos de este tipo (más 40 de "título no encontrado"), desde "BP Reg (Un método simple en vuelo para probar el riesgo de desmayo al regresar a la Tierra después de vuelos espaciales de larga duración)" hasta "Usable Monitoreo (Sistema Wearable para el Monitoreo del Sueño en Microgravedad)". Ninguno de estos experimentos podría realizarse por ningún otro medio que no sea poner humanos en el espacio.

Si bien la robótica ha logrado grandes avances, los robots ni siquiera se han acercado a superar muchas de las habilidades básicas de uso general de los humanos equipados con herramientas adecuadas, y el potencial de los robots para hacer eso realmente no pertenece al campo de la ingeniería mecatrónica o la teoría de controles. sino a los sueños salvajes y pesadillas de los "futuristas".

(Vale la pena señalar que, aunque se han inventado robots de "propósito general", no creo que se haya lanzado ningún robot de "propósito general" en una misión espacial sin tripulación).

(Esta es también la razón por la cual, aunque la guerra moderna está fuertemente dominada por vehículos blindados, artillería, aeronaves y misiles guiados, la infantería sigue siendo muy importante y ningún ejército moderno ha propuesto seriamente una fuerza exclusivamente robótica).

Los seres humanos tienen una gran cantidad de capacidad sensorial (con una gran redundancia, para poder mantener una capacidad sensorial significativa incluso cuando están deteriorados) y capacidad de locomoción (una vez más, con una gran redundancia, de modo que un ser humano con una lesión incapacitante a menudo aún puede ser bastante efectivo en formas en que los robots rara vez lo son). Si bien el tamaño y el peso de un módulo de vivienda capaz de soportar una tripulación durante meses son formidables, la capacidad de reparar equipos dañados, mantener cosas que de otro modo tendrían que diseñarse para una máxima confiabilidad a un alto costo, configurar y operar no automatizado los equipos que incluso pueden ser de grado comercial, etc. simplemente no se comparan con la robótica: no tenemos la capacidad de construir robots que puedan hacer eso para cualquier tamaño, peso o costo.

Un hombre, un traje EVA y 50 kg de herramientas simplemente no son algo que la robótica esté cerca de rivalizar. Esto se ve agravado enormemente por el problema de inteligencia / teleoperación mencionado en otras respuestas.