O robotyce, NASA i ziemskim wykorzystaniu kosmicznych wynalazków – rozmowa z Andrzejem Reinke

Choć programy kosmiczne fascynują tłumy, nieliczni mają okazję pracować przy ich rozwijaniu. Udało się to Andrzejowi Reinke, który jest naukowcem, współtwórcą Stowarzyszenia Robotyków SKALP i uczestnikiem II edycji Szkoły Pionierów PFR. Od marca zaczął staż naukowy w Jet Propulsion Laboratory, jednym z najbardziej znanych laboratoriów NASA, które w ostatnich tygodniach wsławiło się udanym lądowaniem na Marsie łazika Perseverance.

Jestem ogromnie ciekawa tego, jak to się stało, że zacząłeś współpracować z NASA? Opowiedz proszę trochę o swojej dotychczasowej drodze naukowej i zawodowej.

Nie wiem czy określenie „droga” w tym przypadku nie jest zbyt szumne. Na pewnym etapie znalazłem pasję, za którą konsekwentnie podążałem i chciałem wykorzystać wszystkie natrafiające się możliwości rozwoju. Skończyłem studia na Politechnice Gdańskiej na dwóch kierunkach – elektrotechnice i fizyce, podczas których udzielałem się budując autonomiczne łaziki i roboty rolnicze. Po skończeniu studiów wahałem się co do dalszej drogi naukowej – czy kontynuować ją, czy raczej iść w stronę biznesu. Pracowałem wtedy w Warszawie w start-upie, który tworzył oprogramowania do pojazdów autonomicznych. W końcu postawiłem na naukę i wyjechałem do Bonn, gdzie na uniwersytecie wykładowcą jest znany profesor zajmujący się pojazdami autonomicznymi i robotami rolniczymi. Stwierdziłem, że warto postawić na rozwój pod jego opieką i nie zawiodłem się. System nauki tutaj w Niemczech pozwala mi na rozwijanie swojego projektu badawczego, a na moje szczęście – poznałem osoby, które rozwijają bardzo podobne projekty w NASA. Dlatego napisałem do naukowca, który zajmuje sie podobną tematyką badawczą. Odbyliśmy rozmowę, wymieniliśmy się swoimi doświadczeniami i zaproponował mi dołączenie do zespołu.

Na czym dokładnie będzie polegała Twoja współpraca z NASA?

DARPA (amerykańska Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności) organizuje co jakiś czas konkursy robotyczne. Organizowali dwa takie wyzwania dla pojazdów autonomicznych odbywające się na pustyni i w środowisku miejskim, a także trzeci dla robotów kroczących. Te inicjatywy bardzo zintegrowały środowisko naukowe i przyczyniły się do popularności m.in. samochodów autonomicznych. Obecne wyzwanie - DARPA Subterranean Challenge, polega na stworzeniu mapy terenu podziemnego, z uwzględnieniem ukształtowania terenu, czyli jaskiń, kopalń, a nawet szczelin. Trzeba więc przejechać jaskinię pojazdem autonomicznym, zmapować ją i poszukać wskazanych artefaktów, które symulują zaginionych ludzi w kopalni. To pozwoli NASA rozwinąć technologię, której użyje nie tylko na innych ciałach niebieskich, ale w przyszłości będzie można ją wykorzystać przykładowo przy poszukiwaniu osób zaginionych w kopalniach.

Czy swoje „ziemskie” zastosowanie znajduje duża liczba innowacji wprowadzanych przez NASA?

Zdecydowanie tak.

Jednym z takich najbardziej znanych innowacji obecnie wykorzystywanych nawet w biznesie do szybkiego prototypowania są drukarki 3D, które zostały wymyślone właśnie na potrzeby agencji kosmicznej. Także systemy nawigacyjne oraz wielka ilość czujników elektronicznych – gazu, dymu, termometry na podczerwien, które błyskawicznie wskazują temperaturę. Są szczególnie przydatne teraz podczas pandemii. Matryca w naszych kamerach telefonów ma także swoje początki w NASA.

Można wspomnieć takze o odkryciach w ramach przygotowań do misji załogowych astronautów, gdzie odkryto naturalne źrodła kwasu tłuszczowego omega-3 w algach, ktore potem przyczynily się do powstania wzbogaconego o te kwasy mleko modyfikowane, które jest zaadaptowane do odżywek dla dzieci czy dla osób trenujących i kulturystów.

Również filtry, które są obecnie używane w czajnikach czy kranach. One też zostaly wymyślone na potrzeby cyrkulacji wody w miejscach, w których astronauci nie maja do niej dostępu, np. na stacji kosmicznej czy innych ciałach niebieskich.

Także, w medycynie m.in. koc termiczny stosowany w ambulansach, wszystkiego rodzaju systemy cyfrowego przetwarzania obrazów – rezonans magnetyczny czy tomograf komputerowy.

NASA nawet prowadzi nawet ciekawa strone internetowa, gdzie prezentuje wszystkie swoje tzw. spinoff-y - spinoff.nasa.gov.

Twoim innym ciekawym projektem jest Stowarzyszenie Robotyków SKALP. Chciałabym żebyś w kilku słowach przybliżył czym zajmuje się robotyka i na czym polega działalność Stowarzyszenia?

Najprościej rzecz ujmując, jest to dziedzina nauki, która zajmuje się tworzeniem rozwiązań, które mogą w pewnych obszarach zastąpić człowieka. Tutaj mają zastosowanie autonomiczne roboty i pojazdy. Dobrym przykładem jest port w Hamburgu, w którym w tym momencie pracę człowieka w zdecydowanej większości przejęły maszyny i roboty autonomiczne. Ludzie jedynie nadzorują ich pracę.

Jeśli chodzi o działalność Stowarzyszenia, to przede wszystkim chcemy uczyć – pomagać w tworzeniu projektów robotycznych. Naszym celem jest rozbudowanie naszego otwartego laboratorium dla wszystkich osób, które chcą nauczyć się tworzyć pierwsze projekty czy też mają pomysł na produkt i chcą go przetestować. Chcielibyśmy, by było to miejsce dla osób, które nie mają swoich funduszy lub sprzętu technicznego na rozwój swojego projektu. Często barierą w tworzeniu świetnych rozwiązań są przyziemne problemy, dlatego wpadliśmy z osobami z którymi tworzyłem swoje najwcześniejsze studenckie projekty na pomysł miejsca, w którym ten sprzęt będzie dostępny od ręki. Nie chcemy też, by było to miejsce tylko dla inżynierów, bo bardzo ważna jest interdyscyplinarność. Niedawno mieliśmy tego przykład pomagając tworzyć rozwiązania studentom Politechniki Gdańskiej przy współpracy ze studentami z Akademii Sztuk Pięknych. Wszystko to odbywało się w Gdańskim Parku Naukowo – Technologicznym, a efekty były rewelacyjne, bo każda ze stron włożyła w te projekty swoje unikalne kompetencje. Dzięki temu finalne rozwiązania, takie jak urządzenie wspomagające naukę medytacji czy maty terapeutyczne, które mają pomóc w uspokajaniu się dzieciom, były nie tylko bardzo użyteczne, ale też warstwa wizualna była na wysokim poziomie.

Chcemy też, by w przestrzeni tej dostępne były roboty. Czemu? Jeśli jakiś start-up wpadnie na pomysł stworzenia rozwiązania, nie będzie musiał tworzyć go od zera – umożliwimy mu wypróbowanie tego pomysłu na naszym sprzęcie, bez konieczności ubiegania się o granty i poświęcania na to dużej ilości czasu.

Obecnie szukamy osób, które chciałyby zaangażować się w dalsze rozwijanie tego projektu, który wydaje mi się, jest bardzo przydatny dla rozwoju nowych technologii. Nie chcemy z tego czerpać profitów, tylko inwestować w dalsze pomysły i rozbudowę. Chcemy także pomagać biznesowi w opracowywaniu nowych, innowacyjnych technologii i generalnie być takim miejscem, do którego jakaś firma/start-up przychodzi, gdy nie wie do kogo ma się zwrócić i dostaje od SKALP-u co najmniej szybkie odpowiedzi.

Brałeś udział w programie Szkoła Pionierów PFR. Skąd pomysł na zgłoszenie się i jak podsumujesz swoją przygodę z tym programem?

Zgłosiłem się do programu, bo choć z kwestiami naukowymi, technicznymi nie mam problemu, to czułem braki w mojej wiedzy biznesowej. Szkoła Pionierów PFR dała mi umiejętność bardziej krytycznego patrzenia na projekty naukowe. Nauczyłem się, by zwracać uwagę na przydatność projektu, także w kontekście społecznym. Oczywiście poznałem też wiele fantastycznych osób, z którymi do tej pory mam kontakt i wymieniam się wiedzą.

Niedawno wszyscy przeżywaliśmy lądowanie na Marsie łazika Perseverance. Coraz częściej pojawia się też w przestrzeni hasło „zasiedlenie Marsa”. Czy z Twojej perspektywy jest ona realna, czy kolejny chwytliwy nagłówek?

Niestety to drugie. Mam duszę romantyka i naprawdę marzy mi się by loty w kosmos były szeroko dostępne, ale obecnie jest to nierealne. Koszt wysłania Perseverance, o którym wspominałaś to mniej więcej 2,4 mld dolarów. Procesor, który działa w tym łaziku jest szybszy niż wszystkie procesory poprzednie łaziki wysłane na Marsa razem wzięte, ale nadal jest wolniejszy niż mój telefon. Mimo to sam ten procesor kosztował 200 tys. dolarów, gdzie w naszych komputerach są procesory, które kosztują ok. 500 dolarów, w zależności od tego, jaki komputer mamy. Główny koszt stanowi tutaj ochrona sprzętu przed szkodliwym promieniowaniem. Dlatego choć sercem jestem za komercyjnymi lotami w kosmos, wzięcie kalkulatora do ręki i przeliczenie kosztów sprowadza mnie szybko na ziemię.

Sama misja Perseverance jest bardzo ciekawa z uwagi na fakt, że na łaziku marsjańskim umieszczony jest helikopter, który będzie próbował latać w warunkach, w których atmosfera jest bardzo rzadka. Jest to bardzo trudne, bo zdecydowanie ogranicza możliwość odpychania się od powietrza. Dodatkowa ciekawostka jest to, że sam helikopter jest zbudowany z off-the-shelf produktów, czyli takich, które są dostępne na szeroko rozumianym rynku i to tak na prawde może pokazać czy jesteśmy w stanie produkować roboty kosmiczne, trochę taniej, niż obecnie to robimy.

A jakie są Twoje plany na przyszłość? Stawiasz bardziej na rozwój kariery naukowej czy biznesowej?

Zdecydowanie chciałbym połączyć te dwie kwestie i tworzyć projekty naukowe, ale z założeniem, że będą użyteczne. Stawiam też dalszy rozwój Stowarzyszenia. Ludzie tak naprawde mają problem ze zrozumieniem idei Stowarzyszenia Robotyków SKALP. Chcą odpowiedzi, czy jesteśmy nastawieni na edukację i „robociki dla dzieci”, czy usługi dla firm – tak, byśmy jasno określili: nauka, albo biznes. A tak naprawdę, naszym zdaniem, im bardziej będziemy wchodzić w nowoczesne technologie, tym bardziej nieszablonowe rozwiązania będą powstawały w organizacjach nowego typu, takich jak SKALP. W naszej ocenie w ramach rozwoju technologii te dwie kwestie: i biznes, i edukacja, są równie ważne. Chcielibyśmy dawać ludziom możliwość zanurzenia się w tych nowych technologiach i lepszego poznania ich. Programowanie i tworzenie hardware’u jest naprawdę ciężkie, dlatego chcielibysmy tworzyć możliwość przetestowania się i sprawdzenia czy jest to droga, którą ktoś naprawdę chce podążać.