Из техничких разлога садржај читалишта можете пратити искључиво на латиници.

Roboti pružaju tračak nade za nuklearnu katastrofu u Fukušimi

11. marta 2011. godine, najgora nuklearna katastrofa u istoriji pukla je kao bomba. Čak i sada, roboti se približavaju samo toliko da vide koliko je stanje stvarno loše. Svrbi me nos. Instinktivno podižem ruku, ali moji prsti, prekriveni sa tri rukavice - jedne od platna, dve od lateksa - udaraju u providni plastični štit gas maske. Ruka mi nespretno drži svesku i olovku. Nosim beli Tyvek kombinezon preko pantalona, košulje i glave, koja je pokrivena svetlo žutim šlemom. Takođe nosim duple čarape i teške gumene čizme. Hodanje nije lako, a opremu osećam kao nespretnu drugu - i treću, i četvrtu - kožu. Klaustrofobična oprema izgleda kao pravo iz trilera o zombi apokalipsi. A tu je i taj svrab koji ne mogu da počešem.  Za svu tu zaštitu postoji dobar razlog - nalazim se unutar šupljeg vrha reaktora Jedinice 3 u nuklearnoj elektrani Fukušima Daiči. Da, upravo Fukušima Daiči, mesto najgore nuklearne katastrofe na svetu. Jedinica 3 je bila jedan od tri reaktora osakaćenih 11. marta 2011. godine, nakon što je zemljotres od 9 stepeni Rihterove skale udario 129 km od obale Japana. (Jedinice 4, 5 i 6 u Daičiju nisu u to vreme radile.) Potres je toliko tresao da je pomerio Zemljinu osu za skoro 10 centimetara, a obalu Japana za 2,5 metra. U to vreme je radilo jedanaest reaktora u četiri nuklearne elektrane širom regiona. Sve su se isključile automatski. Sve su prijavile da nema značajne štete.

 

Sat kasnije, cunami je stigao do obale. Dva talasa visoka preko 15 metara udarila su ravno na Fukušima Daiči, preplavila obalne lukobrane i onemogućila rad dizel generatora koji su napajali sisteme za hlađenje postrojenja morskom vodom. Temperatura unutar reaktora je skočila do 5.000 stepeni Farenhajta (2760 celzijusa). Gorivne šipke pretvorile su se u lokve rastopljenog uranijuma koje su progrizle podove, ostavljajući za sobom radioaktivnu mešavinu šipki, betona, čelika i rastopljenog otpada. Rastopljeno gorivo je na kraju potonulo u primarne posude reaktora, projektovane da prihvate i obezbede kontaminirani materijal. Sledećeg ponedeljka biće osma godišnjica zemljotresa. Posle svog tog vremena, japanski energetski gigant Tokyo Electric Power Company, ili Tepco, jedva da je zagrebao površinu problema. Na najvišem spratu zgrade 3 očišćeno je tek toliko ruševina da bi se omogućila moja 10-minutna poseta.

Gledam u masivni plafon svoda, pokušavajući da steknem pojam o samom obimu situacije. Nivo zračenja je previsok za zadržavanje. Moj ubrzani tempo i disanje reflektuju se u brzom zvuku lepršanja koji potiče iz ljubičastih filtera sa obe strane gas maske. Na drugom kraju prostorije nalazi se ogromna narandžasta platforma poznata kao mašina za rukovanje gorivom. Ona ima četiri ogromne metalne noge koje se sužavaju i daju strukturi nekakav životinjski izgled. Hromirani robot u centru okvira visi na tankim čeličnim kablovima. Robot, u velikoj meri zaklonjen ružičastim plastičnim omotačem, opremljen je takozvanim manipulatorima koji mogu da seku šut i hvataju gorivne šipke. Robot će na kraju izvući radioaktivne ruševine iz bazena dubokog 12 metara u centru prostorije. To je samo jedan od mnogih robota koje Tepco koristi za čišćenje elektrane. Zato sam došao u Japan prošlog novembra - da vidim kako roboti rade u jednoj od najekstremnijih situacija.

Japanska vlada procenjuje da će čišćenje koštati 75,7 milijardi dolara i da će biti potrebno 40 godina da se objekat potpuno ukine i uništi. Japanska agencija za atomsku energiju čak je izgradila istraživački centar u blizini kako bi imitirala uslove unutar elektrane, dopuštajući stručnjacima iz cele zemlje da isprobavaju nove dizajne robota za otklanjanje ruševina. Nadaju se da će istraživačka ustanova - zajedno sa terenom za testiranje dronova udaljenim sat vremena - očistiti Daiči i revitalizovati oblast Fukušima, nekad poznatu po svemu, od morskih plodova do sakea. Radovi će trajati toliko dugo da Tepco i vladine organizacije pripremaju novu generaciju stručnjaka za robotiku koja će završiti posao.

"To je poduhvat veličine slanja čoveka na Mesec", kaže Lake Barrett, viši savetnik Tepca koji je ranije bio vršilac dužnosti direktora Kancelarije za upravljanje civilnim radioaktivnim otpadom u američkom Ministarstvu energetike. "Ako ne dođe do ubrzanja, ne bih se iznenadio da sve potraje 60 godina."

Sve je relativno

Nešto je suštinski japansko u tome kako se čuje džingl iz klasičnog crtanog klasika Space Battleship Yamato iz 1970-ih, dok se lift penje na vrh nuklearnog reaktora.  CNET-ov fotograf James Martin i ja se zgledamo kada se melodije začuje, probudivši uspomene iz našeg detinjstva. To je kratak trenutak humora u tako samrtnom okruženju. Pre dve godine, Tepco je podigao kupolu nad reaktorom jedinice 3 i bazenom za gorivo, tako da inženjeri mogu da donose tešku opremu, a sada i nas. Približno 18 metara ispod mene, zračenje se emituje jačinom 1 siverta na sat. Jedna doza te jačine je dovoljna da izazove radijaciju, kao što je mučnina, povraćanje i krvarenje. Doza od 5 siverta na sat ubila bi oko polovine onih koji bi joj bili izloženi tokom mesec dana, dok bi izlaganje 10 siverta na sat bilo fatalno za nekoliko nedelja. Jedinica 3 je najmanje kontaminirana od sva tri uništena reaktora.

Radijacija izmerena u jedinici 1 je 4,1 do 9,7 siverta na sat. A pre dve godine, na najdubljem nivou jedinice 2 izmereno je "nezamislivih" 530 siverta, prema The Guardianu. Merenja na drugim mestima u jedinici 2 su obično bliža 70 siverta na sat, pa je to i dalje najtoplija tačka Daičija. Neprijateljsko okruženje reaktora je većinu ranih robota figurativno oborilo na kolena: Visoki nivoi gama zračenja poremetili bi elektrone u poluprovodnicima koji služe kao mozak robota - zato je nemoguće koristiti mašine koje su previše složene. Autonomni roboti bi se ili ugasili ili bi se na neočekivanim mestima zakačili za deformisane prepreke.

Roboti su takođe morali da budu dovoljno okretni da izbegnu ometanje nestabilnih istopljenih gorivnih šipki, u suštini igrajući najsmrtonosniju igru "Operacije" na svetu. Barem u početku, nisu bili dovoljno okretni.  "Fukušima je bio ponižavajući trenutak", kaže Rian Whitton, analitičar u ABI Research. "Pokazale su se granice robotske tehnologije."

Roboti

Setite se Scorpiona, robota od 60 cm koji je radi boljeg ugla snimanja mogao da sklupča svoj rep na koji je bio montiran fotoaparat. U decembru 2016. godine, radnici su isekli rupu u oklopu (PCV - primary containment vessel) Jedinice 2 da bi Scorpion ušao. Tepco se nadao da će robot, sa dve kamere i senzorima za merenje nivoa radijacije i temperature, konačno pružiti uvid u unutrašnjost reaktora. Scorpion se zaglavio nakon svega dva sata u misiji koja je trebalo da traje 10 sati, blokiran hrpama rastopljenog metala. Toshibi je bilo potrebno preko dve i po godine, i iznos koji nisu objavili, da razvije tog robota. "Mada Scorpion nije uspeo u svojoj misiji, podaci koje smo dobili od robota su bili korisni", kaže mi, preko prevodioca, Hideki Yagi, generalni direktor Jedinice za komunikacije nuklearne energije Tepca, uz napomenu da su inženjeri posle toga dodali vodeće cevi i druge elemente dizajna koji pomažu novim mašinama da se kreću.

Ipak, ovaj neuspeh naglašava prirodnu nemoć razmetljivih robota sa mnogo delova u odnosu na jednostavnije, namenske alternative. "Oni pokušavaju da razviju sofisticiranu tehnologiju bez shvatanja potpunog rešenja", kaže industrijski stručnjak koji nije ovlašćen da javno govori o procesu dekontaminacije. Barrett pripisuje deo krivice tome što se Tepco oslonio jedino na afirmisane japanske proizvođače kao što su Toshiba i Hitachi, i tvrdi da bi program trebalo da prihvati više eksperimentalnog mentaliteta iz Silikonske doline.

"Gde je dugokosi klinac sa pirsingom?" pita on. "Morate imati jednog ili dva."  (Za evidenciju, nigde na svom putu nisam video nikoga sa dugom kosom ili pirsingom.)

Uspeh nakon neuspeha

Sedam meseci nakon neuspeha Scorpiona, u julu 2017, Toshiba je poslala malog robota podmornicu (dugačkog 30 cm i obima 12 cm), po imenu Sunfish, u poplavljeni PCV jedinice 3. Na drugi dan izviđanja, Sunfish je snimio prve znakove rastopljenog goriva u reaktoru.  Toshiba se vratila u jako zagađenu jedinicu 2 u januaru 2018. godine sa novom mašinom koja je nosila jednu kameru koja je mogla da se pomera i naginje, i drugu na vrhu teleskopske vođice, za pogled iz ptičje perspektive. Kada je ta mašina stigla do srca PCV-a, radnici su daljinski spustili pomerljivu kameru za dodatnih sedam i po metara radi fotografisanja.

"Sve to mora da se pravi da bi se rešavala specifična pitanja", kaže Takayuki Nakahara, stručnjak za Toshibu koji je pomogao u kreiranju strukture za spuštanje robota.  Robot ne samo da je preživeo mega-radioaktivnost Jedinice 2, već je pokazao Tepcu da se na podu PCV-a nalazi blato i kamenčići za koje se misli da su ostaci rastopljenog goriva, što komplikuje zadatak čišćenja. U februaru je Tepco ponovo poslao dole modifikovanu verziju istog robota, gde je prvi put uspeo da dodirne neke od kamenčića. Kompanija je saopštila da je robot manje kamenčiće mogao da uhvati svojim dodatkom nalik na ruku, kao i da snimi više fotografija i da očita zračenje i temperaturu bez ometanja okoline. Ali takođe napominje da robot nije mogao da uhvati veće kamene strukture, pa ponovo procenjuju projekat robota.

Misija izviđanja

Šaputavi razgovori odjekuju u sivobeloj kontrolnoj sobi u zgradi na 350 metara od jedinice 2. Gole cevi na plafonu, kancelarijske stolice i police sa kompjuterskom opremom dele inače oskudni prostor. Tiha napetost među skoro dvadesetak ljudi. Boja njihovih odela odražava pripadnost kompanijama, kao da su vojni oficiri koji se pripremaju za rat.
Dve specijalne stolice su opremljene komandnim ručicama na kraju svakog naslona za ruke. Tepco operater sedi u jednoj stolici koja kontroliše specijalno izgrađeni Brokk 400D, veliki plavi robot koji izgleda kao minijaturni bager na dve velike gusenice. Operater pažljivo gleda u četiri monitora koji mu pružaju informacije u realnom vremenu o tome šta se dešava unutar reaktora jedinice 2. Operater na drugoj stolici kontroliše jedan iRobot Packbot, koji se koristi u ratnim zonama i za prvo reagovanje na čišćenju eksplozivnih naprava i otkrivanju bioloških, hemijskih i radioaktivnih pretnji. Ali ti roboti nisu standardne verzije. Umesto uobičajene kandže, ovaj Brokk 400D ima senzor za traženje gama zračenja. Packbot ima kameru koja operateru omogućava dodatne uglove gledanja. Oba robota su opremljena komunikacijskom kutijom koja je oklopljena olovom. Optička vlakna povezuju tu kutiju sa posebnom prostorijom pored reaktorske prostorije u kojoj radnici koriste Wi-Fi za prenošenje informacija u kontrolnu sobu.

Ovo je tek druga takva misija, i to isključivo za izviđanje. Dva robota su na vrhu reaktora Jedinice 2 - ne unutar PCV-a - u potrazi za tačkama maksimalnog zračenja. Tepco se nada da će informacije koje se dobiju od robota na kraju pomoći da se iz gornjeg dela reaktora uklone veliki komadi goriva i ruševine, što će omogućit da i jedinica 2 dobije vlastitu kupolu.

Laboratorija za testiranje

Stojim pred lavirintom cevi u svetlom belom prostoru. U blizini je veliki metalni predmet. Hvatam ga i instinktivno pokušavam da ga odgurnem.  Objekt se zamrzava u vazduhu.

Džejms i ja smo u Naraha centru za razvoj tehnologije daljinskog upravljanja, oko pola sata vožnje južno od obogaljene nuklearne elektrane. Nosim specijalne 3D naočare i gledam u projekciju virtuelne makete Daiči objekta. Krećem se pomoću specijalnog upravljača koji ima jednu ručicu i izgleda kao kombinacija bušilice i fejzera iz Star Treka, što mi omogućava da se krećem i hvatam predmete. JAEA je u potpunosti otvorila objekat u 2016. godini da bi kompanijama, studentima i istraživačima omogućila alat potreban za razvoj daljinski kontrolisanih robota sposobnih da upravljaju jedinstvenim izazovima Daičija. "Imamo skoro tri godine iskustva u podršci takvih korisnika", kaže Kuniaki Kawabata, glavni istraživač u centru.

Kawabata ima sivu jaknu sa malim logom JAEA levo na grudima. On je jedan od retkih zvaničnika spremnih da govore engleski dok raščlanjuje različite vrste resursa u ovoj ustanovi. VR iskustvo, na primer, dozvoljava korisnicima da vode virtualni robot kroz objekat da vide da li bi uspeo da siđe niz stepenice ili kroz uske prostore. Postoji čak i upozorenje za detekciju objekata - zujanje ako vaš robot ne uspe da prođe prepreku. Za realnije testove, tu je test zgrada Full-Scale Mock-Up, struktura tako masivna da bi u nju mogla da stanu dva aviona 747 jedan na drugom. Taj dodatni prostor je zgodan kada se ponovo prave delovi reaktora ili testiraju dronovi.

Tu je replika u stvarnoj veličini jednog režnja od osmine kondenzatora, masivna cev koja izgleda kao guma za plivanje omotana oko baze PCV-a. Čak se i mali deo konstrukcije nadvija nad nama. U kondenzatoru se skladišti većina kontaminirane vode iz PCV-a, a istraživači testiraju da li daljinski kontrolisani roboti mogu iz unutrašnjosti komore da zakrpe curenja. Ostale oblasti uključuju veliki bazen za testiranje robota pod vodom i stepenice koje se mogu pomerati i prilagoditi kako bi se stvorio niz izazova s kojima će se roboti - koji se obično bore sa osnovnim zadacima kretanja gore i dole - verovatno susretati. Postoji i staza sa preprekama za obuku ljudi na upravljanju robotima kroz uske staze.

Gledam jednog operatera i primećujem da on koristi kontroler Xbox One, pa pomislim da li me godine igranja pucačkih igrica Halo kvalifikuju za taj posao. Kawabata mi kaže da je cilj osigurati da budući inženjeri i operateri preuzmu višedecenijske zadatke koji su pred nama.  "Moramo da ih obrazujemo i prenesemo neke veštine sa sadašnje na sledeću generaciju", kaže on. "Moramo da privučemo dobre studente da dođu." To važi i za polje za testiranje robota, sat vremena vožnje severno od Narahe u Minamisomu, koje će ove godine imati lažne mostove, tunele i druge prepreke oko kojih dronovi mogu da manevrišu. U 2020. godini, područje će biti domaćin Svetskog samita robota, sa mnogim izložbama orijentisanim na reagovanje na katastrofe i infrastrukturnu podršku. Vlada oblasti Fukušima se nada da će kompanije iz celog sveta na kraju doći ovamo kako bi testirale svoje dronove.

Gradovi duhova 

Dok se vozite autoputem Rikuzenhama od Narahe do Fukušima Daičija, vidite da se oblast Fukušima polako vraća u život, uključujući lokalni supermarket i policijsku stanicu u Tomioki koja užurbano radi.  Međutim, kada priđete bliže objektu, videćete preduzeća i kuće blokirane metalnim kapijama. To je u Futabi, Tomioki i Okumi, nekada uspešnim zajednicama blizu elektrane koje su bile primorane da se evakuišu. Sada su to gradovi duhova.  U Tamioki, uočio sam ogromnog Ježiča Sonica koji krasi spoljašnost dvospratne arkade. Vreme, zanemarivanje i cunami uništili su zgradu, dok je pola zida na drugom spratu izbijeno.  Dalje niz ulicu, tu je servisna radionica Toyota Corolla čiji je spoljašnji stakleni izlog razbijen u sitne parčiće. S druge strane autoputa, na stotine vreća ispunjenih radioaktivnom prašinom sa kojom Japan ne zna šta da radi - zamrznuti podsetnik na probleme koji tek predstoje.

Tu se vidi kako je sve izgledalo odmah nakon udara cunamija. Ove zgrade ljudi nisu od tada praktično ni dirnuli. Potpuno obučene lutke stoje u obližnjoj prodavnici.  To bi moglo da se promeni. Japanska vlada sada dozvoljava ljudima da se vrate u posetu tokom dana. Tokom našeg boravka, lokalne novine su objavile priču u kojoj se kaže da će bivšim stanovnicima biti dozvoljeno da se u maju vrate u neke evakuisane zone. "Mi iz Fukušime koji ovde živimo, trudimo se da živimo kao ranije", kaže Shunsuke Ono, koji vodi hotel i sportski kompleks J Village u Narahi. "Ljudima van Fukušime se čini da Fukušima nije normalna." Gospodin Ono kaže da se ne oseća ugroženim u tom području. Ne misle svi na isti način, kaže Masaaki Hanaoka, izvršni direktor Tepcove kancelarije za međunarodne poslove. "Ljudi su zabrinuti zbog usluga kao što su zdravstvo, trgovina i poslovanje, kao i za oporavak zajednice i smanjenje nivoa zračenja", kaže mi on.

Moć prirode

Kada su eksplozije raznele vrhove jedinica 1 i 3, radioaktivni materijal kontaminirao je zemljište oko Daičija. Nekadašnje okruženje elektrane je od tada gotovo potpuno popločano kako bi se sprečilo da kišnica prodre u zagađeno zemljište i izlije se u okean.  Tepco se hvali da možete da prošetate oko 96% objekta od 37,7 miliona kvadratnih metara u standardnom kombinezonu i maskom za jednokratnu upotrebu. Dok hodamo po terenu, primećujem drvored trešanja u punom cvatu. "To je moć prirode", kaže moj prevodilac.

Autor: Roger Cheng

Izvor: CNET

Рачунарски факултет Рачунарски факултет 011-33-48-079