Για δεκαετίες, οι μηχανικοί προσπαθούν να κατασκευάσουν drones που θα μπορούν να κινούνται απαρατήρητα. Οι περισσότερες προσπάθειες βασίζονται σε καμουφλάζ, ειδικά υλικά, διαφανείς επιφάνειες ή ακόμη και οπτικά συστήματα που λυγίζουν το φως. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Northwestern στις Ηνωμένες Πολιτείες ακολούθησαν, όμως, έναν εντελώς διαφορετικό δρόμο. Αντί να προσπαθήσουν να κρύψουν το drone, αποφάσισαν να εκμεταλλευτούν τις αδυναμίες της ανθρώπινης όρασης.
Το αποτέλεσμα είναι το Phantom Twist, ένα πρωτότυπο drone που περιστρέφεται τόσο γρήγορα ώστε μετατρέπεται σε μια αχνή, σχεδόν διάφανη θολούρα, καθιστώντας εξαιρετικά δύσκολο τον οπτικό εντοπισμό του. Η ερευνητική ομάδα παρουσίασε την τεχνολογία στο διεθνές συνέδριο Robotics: Science and Systems 2026, που πραγματοποιήθηκε στο Σίδνεϊ της Αυστραλίας, περιγράφοντας μια εντελώς νέα προσέγγιση στον σχεδιασμό «χαμηλής ορατότητας» μη επανδρωμένων αεροσκαφών.
Το μυστικό βρίσκεται στην… κίνηση
Σε αντίθεση με τα συμβατικά τετρακόπτερα, όπου μόνο οι έλικες περιστρέφονται ενώ το σώμα παραμένει σταθερό, στο Phantom Twist περιστρέφεται σχεδόν ολόκληρο το drone.
Η προπέλα κινείται προς τη μία κατεύθυνση, ενώ το υπόλοιπο σώμα περιστρέφεται προς την αντίθετη με ταχύτητα που φτάνει τις 25 στροφές ανά δευτερόλεπτο. Η ταχύτητα αυτή είναι αρκετή ώστε ο ανθρώπινος εγκέφαλος να μην μπορεί πλέον να ξεχωρίσει τα επιμέρους εξαρτήματα και να τα αντιλαμβάνεται ως μια αχνή «ομίχλη», αντί για ένα σαφές αντικείμενο.
Όπως συμβαίνει με τις λεπίδες ενός ανεμιστήρα όταν λειτουργεί στις μέγιστες στροφές, έτσι και το Phantom Twist εκμεταλλεύεται το φαινόμενο του motion blur (θόλωση λόγω κίνησης). Το drone δεν γίνεται πραγματικά αόρατο, όμως συγχωνεύεται οπτικά με το φόντο και μπορεί εύκολα να περάσει απαρατήρητο, ιδιαίτερα όταν το χρώμα του ταιριάζει με το περιβάλλον.
Η τεχνητή νοημοσύνη σχεδίασε σχεδόν μόνη της το drone
Εξίσου εντυπωσιακή είναι και η διαδικασία σχεδιασμού του.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, το οποίο δημιούργησε αρχικά εκατομμύρια πιθανούς σχεδιασμούς. Από αυτούς προέκυψαν περίπου 20.000 διαμορφώσεις που θεωρητικά μπορούσαν να πετάξουν με σταθερότητα.
Στη συνέχεια, ένας δεύτερος αλγόριθμος αναδιάταξε επανειλημμένα τη θέση κάθε βασικού εξαρτήματος —κινητήρα, προπέλας, μπαταρίας, πλακέτας κυκλωμάτων και αντίβαρου— ώστε να μειωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η ορατότητα του drone από οποιαδήποτε γωνία.
Έπειτα, ένα τρίτο μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης, εκπαιδευμένο να προσομοιώνει τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβάνεται εικόνες ο ανθρώπινος εγκέφαλος, αξιολόγησε εκατοντάδες σχέδια πάνω σε περισσότερα από 100 πραγματικά φόντα. Μόνο όταν ολοκληρώθηκε αυτή η διαδικασία, οι μηχανικοί κατασκεύασαν το τελικό πρωτότυπο.
Δέκα φορές πιο δύσκολο να εντοπιστεί
Σύμφωνα με τις μετρήσεις των ερευνητών, το Phantom Twist είναι περίπου δέκα φορές λιγότερο ορατό από ένα συμβατικό τετρακόπτερο ίδιου μεγέθους.
Η σχεδίασή του τοποθετεί όλα τα εξαρτήματα σε διαφορετικά ύψη και γωνίες, αφήνοντας μεγάλα κενά μεταξύ τους ώστε, κατά την περιστροφή, να μην επικαλύπτονται οπτικά. Έτσι, αντί να σχηματίζεται μια συμπαγής εικόνα, δημιουργείται ένα σχεδόν ημιδιάφανο σύννεφο που συγχωνεύεται με το περιβάλλον.
Η Emma Alexander, μέλος της ερευνητικής ομάδας και ειδικός στην υπολογιστική όραση, εξηγεί ότι το ανθρώπινο μάτι χρειάζεται χρόνο για να συλλέξει τις οπτικές πληροφορίες, με αποτέλεσμα ένα τόσο γρήγορα περιστρεφόμενο αντικείμενο να χάνει τα διακριτά χαρακτηριστικά του και να εμφανίζεται σαν μια ανεπαίσθητη σκιά.
Γιατί δεν γίνεται πραγματικά αόρατο
Παρά την εντυπωσιακή του επίδοση, οι ίδιοι οι ερευνητές ξεκαθαρίζουν ότι το Phantom Twist απέχει ακόμη από το να χαρακτηριστεί «αόρατο».
Το drone εξακολουθεί να παράγει έντονο θόρυβο από την προπέλα, γεγονός που το καθιστά εύκολα αντιληπτό ακουστικά. Επιπλέον, ορισμένα εξαρτήματα, όπως τα καλώδια και οι μαύρες ράβδοι από ανθρακονήματα, παραμένουν ορατά υπό συγκεκριμένες γωνίες.
Η σημερινή έκδοση μπορεί κυρίως να αιωρείται σταθερά, χωρίς να διαθέτει την ευελιξία ενός συμβατικού τετρακόπτερου. Η συνεχής περιστροφή δημιουργεί ισχυρά γυροσκοπικά φαινόμενα, τα οποία δυσκολεύουν τις απότομες αλλαγές κατεύθυνσης και τις μεγάλες κλίσεις κατά την πτήση. Επιπλέον, η προσθήκη κάμερας, αισθητήρων ή άλλου εξοπλισμού θα αύξανε την ορατότητά του και θα επηρέαζε την ισορροπία του.
Οι πιθανές εφαρμογές
Παρότι η τεχνολογία παρουσιάζει προφανές στρατιωτικό ενδιαφέρον, οι δημιουργοί της υποστηρίζουν ότι οι πρώτες εφαρμογές της θα μπορούσαν να είναι πολιτικές και επιστημονικές.
Ένα drone που γίνεται δύσκολα αντιληπτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση άγριας ζωής χωρίς να τρομάζει τα ζώα, για περιβαλλοντικές μετρήσεις, για επιθεωρήσεις γεφυρών, ανεμογεννητριών και άλλων υποδομών ή ακόμη και για αποστολές έρευνας σε περιοχές όπου η οπτική παρουσία ενός drone επηρεάζει τη συμπεριφορά ανθρώπων ή ζώων. Οι ερευνητές σχεδιάζουν ήδη την επόμενη γενιά του Phantom Twist, η οποία θα χρησιμοποιεί περισσότερο διαφανή υλικά και πιο αθόρυβα συστήματα πρόωσης ώστε να μειωθεί ακόμη περισσότερο τόσο η οπτική όσο και η ηχητική του υπογραφή.
Με πληροφορίες από Newscientist / Mccormick.northwestern
