Skrzyżowanie człowieka z maszyną

Pierwszym na świecie człowiekiem, u którego zastosowano bioniczne implanty, jest Jim Jatich. Jego własne nerwy nie przewodzą impulsów do mięśni, może jednak poruszać ramionami i używać rąk - dzięki sieci elektronicznych układów i przewodów oplatających jego ciało. Metoda, która "poruszyła" mięśnie, to Elektryczna Stymulacja Funkcjonalna (z ang. FES, Functional Electrical Stimulation) doktora Huntera Peckhama, inżyniera biomedycyny z Cleveland. Polega ona na zastępowaniu uszkodzonej części systemu nerwowego sparaliżowanej osoby przez obwody elektryczne. To one komunikują się z działającymi nerwami i urządzeniami sterującymi.

Ruch pod prądem

Przewody wychodzą z małego urządzenia emitującego impulsy elektryczne (sterowane przez sparaliżowaną osobę) i docierają do wybranych mięśni. Tu zakończenia tego "elektronicznego układu nerwowego" są chirurgicznie podłączone do mięśni. Poddane impulsowi elektrycznemu mięśnie poruszają się i wtedy dłonie zamykają się i otwierają, ramiona unoszą, nogi wykonują kroki. Pomysł doktora Peckhama polegał na przywróceniu zdolności ruchu sparaliżowanym pacjentom przez sterowanie ich mięśni prądem elektrycznym. Sam prąd wykorzystywany do tego celu ma niskie napięcie i jest praktycznie nieszkodliwy.

Igły i impulsy

W mięśnie rąk i nóg Jima Jaticha wkłuwano długie igły, wewnątrz których zainstalowano elektrody z podłączonymi przewodami elektrycznymi. Metodą prób i błędów szukano miejsca w mięśniach, do którego miałby docierać sterujący nimi impuls. Środki przeciwbólowe były wykluczone, bo mogłyby zafałszować wyniki, chory czuł więc ból przy wbijaniu każdej igły w ciało. Doświadczenia prowadzono dzień po dniu, aż w końcu zespół medyczny odnalazł właściwe miejsca, które należało poddać wstrząsom elektrycznym, aby ręce Jima mogły się poruszyć. "Kiedy znajdowali właściwe miejsce, wyciągali igłę, a elektroda zostawała" - wspominał. Odczekano dwa tygodnie, by posiniaczone ręce pacjenta  wygoiły się i wówczas doktor Peckham i jego zespół włączyli zasilanie. Trzeba było jeszcze wielu miesięcy doświadczeń, by Jim spostrzegł, że jego martwe i nieruchome dotychczas ręce otwierają się i zamykają po raz pierwszy.

Przywiązany do komputera

Wkrótce do ramienia Jima - jedynej części ciała, którą mógł lekko poruszać - zamocowano mały manipulator. Przesyłał on instrukcje do komputera, który sprawiał, że ręka Jima poruszała się, kiedy wzruszał ramionami. "Mogłem dokonywać rozmaitych prób z moimi rękami - pisać albo jeść samodzielnie, pić  napój ze szklanki, ale nadal byłem uwiązany do komputera na ścianie. Gdy opuszczałem laboratorium, znowu byłem sparaliżowany" - opowiada Jim. Dodatkowym poważnym  kłopotem były zakażenia. Otwory w rękach pacjenta, przez które przechodziły przewody, musiały być starannie przemywane nawet kilkakrotnie w ciągu dnia. Mimo najlepszej higieny, nadal miał liczne infekcje, które trzeba było leczyć silnymi antybiotykami. Naukowcy pracujący z Jimem uświadomili sobie, że znacznie lepsze byłoby "odwiązanie" pacjenta od komputera. Po konsultacjach z inżynierami i lekarzami (zajęły one dziewięć lat) doktor Peckham postanowił wszczepić Jimowi do klatki piersiowej małe, podobne do stymulatora serca urządzenie, a od niego poprowadzić przewody do dłoni.

Wojny robotów

Przedsmakiem tego,co nas czeka, są bezpilotowe maszyny latające, stanowiące dziś standardowe wyposażenie armii. Początkowo wykorzystywane były w misjach rozpoznawczych, ale dziś przekształcają się w maszyny bojowe. Przykładem mogą być amerykańskie Predatory, które – uzbrojone w rakiety Hellfire – używane są w operacjach przeciwko terrorystom. Jednak nowości techniczne nie ograniczają się tylko do bezpilotowców. W ośrodkach badawczych trwają prace nad inteligentną amunicją, samobieżnymi pojazdami i coraz bardziej zaawansowanymi robotami.

TYTANOWY PTAK

Jedną z "wylęgarni" takich wynalazków jest firma Lockheed Martin Advanced Development Projects Unit, która – ze względu na realizowanie tajnych projektów wojskowych – zyskała przydomek "Skunk Works" (fabryka skunksa). W przeszłości stworzyła ona m.in. samoloty szpiegowskie SR-71 i U-2, "niewidzialny" myśliwiec F-117, a ostatnio F-35 Lighting II. Jej najnowszy projekt to wielozadaniowy bezpilotowy aparat latający (MPUAV), zwany w skrócie Cormorant (Kormoran). Będzie on nie tylko latał, ale i pływał pod wodą. Cechą charakterystyczną pojazdu będą składane skrzydła – dzięki temu będzie można umieścić go w wyrzutni przeznaczonej pierwotnie dla przenoszącego głowice nuklearne pocisku balistycznego Trident. Zbudowane z tytanu Kormorany mają znaleźć się na pokładach – przebudowanych właśnie przez Amerykanów – czterech atomowych okrętów podwodnych typu Ohio. Będą mogły startować z jednostki znajdującej do 50 metrów pod wodą.

Po wykonaniu misji tytanowe "ptaki" będą mogły znów kryć się w głębinach. Rozwijający prędkość 800 km/godz. Kormoran będzie miał zasięg blisko tysiąca kilometrów. Inna propozycja Lockheed Martin Advanced Development Projects Unit to projekt Polecat (Tchórz). Jest to dwusilnikowy bezpilotowiec w kształcie latającego skrzydła, zewnętrznie podobny do najnowocześniejszego amerykańskiego bombowca B-2 Spirit. W założeniach ważąca nieco ponad cztery tony maszyna ma wznosić się na niemal 20 km, a czas lotu ma sięgać czterech godzin. Jeśli prace badawcze zakończą się powodzeniem, "Tchórz" wejdzie do służby w 2018 roku.

ARMIA DO REMONTU

Do niedawna prace nad nowymi typami broni były prowadzone niezależnie. Przełomem jest program Future Combat Systems (Przyszłe Systemy Bojowe), złożony z 20 różnych elementów. W jego ramach powstają sieci komputerowe i łączności, zabezpieczające sfery dowodzenia, łączności i rozpoznania. Równolegle opracowywane są czujniki, bezpilotowce, inteligentna amunicja, a także lądowe pojazdy kołowe i gąsienicowe (bezzałogowe i załogowe). I – co równie ważne – indywidualne wyposażenie żołnierza. Jednym z najbardziej zaawansowanych projektów w ramach Future Combat Systems jest uzbrojony robot na podwoziu kołowym (ARV). Będzie wyręczać żołnierzy w najniebezpieczniejszych misjach bojowych, szczególnie na obszarach miejskich. Historia pokazuje, że walki uliczne należą do najkrwawszych, przynoszących ogromne straty w ludziach. ARV ma powstać w dwóch wersjach: szturmowej oraz zwiadowczej. Pojazd będzie miał różnorodne uzbrojenie, w tym rakiety przeciwpancerne. ARV będzie niszczył punkty oporu w budynkach oraz bunkry, a także wspierał ogniem oddziały szturmowe. Innym bezzałogowcem będzie pojazd wielozadaniowo-logistyczny, czyli MULE (Muł). Jego przeznaczeniem będzie wsparcie operacji jednostek piechoty. Przewidziane są trzy jego warianty oparte na tym samym podwoziu. Jednym z nich będzie lekki szturmowy robot bojowy (ARV-A-L), mogący też wykonywać misje zwiadowcze i wskazywać cele dla artylerii. Drugi wariant będzie "saperem", likwidującym miny przeciwpancerne. Trzecia wersja Muła to bezzałogowa ciężarówka, mogąca zabrać ładunek ważący ok. 1,1 tony. Będzie wykorzystywana np. przy dostawach zaopatrzenia dla żołnierzy walczących w miejskich labiryntach. Transportowiec będzie do nich docierał i wracał do bazy dzięki autonomicznemu systemowi nawigacyjnemu. Na koła Muła można również będzie nakładać gąsienice. Amerykańscy żołnierze otrzymają też przenośny bezzałogowy pojazd lądowy (SUGV). Będzie miniaturką w porównaniu z ARV czy MULE: jego masa to niecałe 15 kg, a udźwig – 2,7 kg. On również jest przewidzia- ny do operacji na terenach miejskich. Ma penetrować tunele, piwnice lub kanały ściekowe, czyli miejsca, gdzie łatwo zorganizować zasadzkę, a także może występować skażenie terenu.