סיקור מקיף

הרחפנים שבונים בתים כמו דבורים

האם שילוב של רחפנים ומדפסות תלת ממד יוכל לאפשר לנו לבנות בתים במהירות?

הרחפנים המדפיסים מבנים, באדיבות ה- Imperial College בלונדון
הרחפנים המדפיסים מבנים, באדיבות ה- Imperial College בלונדון

מיהם הבונים המצליחים ביותר בהיסטוריה?

אפשר להבין אתכם אם תטענו שבני-האדם תופסים את המקום היוקרתי הזה. אנו מקימים בתים וגורדי-שחקים בקצב מסחרר, וערים יכולות לשנות לגמרי את פניהן תוך שנים ספורות. אבל קל לשכוח שההיסטוריה האנושית של הקמת מבנים מוצקים הינה קצרה-להחריד בהשוואה למשך החיים על-פני כדור-הארץ. הדבורים היו קיימות כאן כבר לפני 87 מיליוני שנים, וכנראה שכבר אז יצרו כוורות עם מבנים מורכבים. הטרמיטים שרצו ורבו על כדור-הארץ מיליוני שנים רבים לפני כן, ומסוגלים להקים תלים גבוהים ואיתנים.

החרקים, בקיצור, הקדימו אותנו בהרבה. נכון, אנחנו מגיעים כיום לרמות שכלול בארכיטקטורה ובאדריכלות שהדבורים והטרמיטים היו יכולים רק לחלום עליהן, אם הם היו בכלל יכולים לחלום. ועדיין יש מה ללמוד גם מהם. בבנייתה של כל כוורת חדשה מעורבות מאות או אלפי דבורים, שפועלות ביחד בתיאום מושלם – למרות שכל אחת מהן נטולת-בינה בפני עצמה. מה אם היינו יכולים להפעיל כלים דומים – אלפי רחפנים זעירים, למשל – שביחד היו יכולים להרכיב בית שלם תוך יום אחד, בכל אזור בעולם?

בדרך לחתונתם, דאקראי וכלתו-לעתיד עצרו במקום בו יוקם ביתם החדש. זקן הכפר הגיש לדאקראי את האייפד, והצעיר הרים אותו והתבונן דרכו בהשתאות. כאשר כיוון את מצלמת המכשיר קדימה, הוא היה יכול לראות על המסך מבנה שלא היה קיים במציאות הפיזית. הוא ידע שהוא חוזה בעתיד: האייפד הציע לו רשימה של בתים שיוכל לבנות במקום, והוא היה רק צריך לבחור איזה מהם יופיע שם למחרת הבוקר. לא לקח לו הרבה זמן לקבל את ההחלטה. הוא לחץ על מלבן האישור שעל המסך, ושמע מעליו את הזמזום המגיע מעשרות רחפנים שהתעוררו בזה הרגע לפעולה.

זה היה הזמן לתת להם לעבוד.

כאשר דאקראי וכלתו חזרו מהחתונה, השמש כבר החלה להגיח מעל ראשי העצים. הרחפנים עבדו כל הלילה, לאור הירח, ותוצר עמלם כבר היה ברור: בית קטן עם חדר שינה, מטבח, סלון קטן וחדר ילדים. לנגד עיניהם של הזוג הצעיר, הרחפנים המשיכו לשאוב את הבטון הלח כדי להצמידו למקומות הנכונים. עתה שהגיע הזמן להדפיס את התקרה, כמה עשרות מהם מיקמו את עצמם ישירות באותו אזור, ויצרו פלטפורמה מרחפת עליה יכלו חבריהם להדפיס את קורות התקרה מבלי שזו תקרוס מטה. רחפנים אחרים כבר החלו לשייף ולהחליק את קירות הבניין, ולהכין אותם לרחפנים-הצבעים שבדרך.

דאקראי חשב על העבר עליו סיפרו הקשישים, בו רכישת בית הייתה אחת ההוצאות הגדולות ביותר בחייו של כל זוג. עתה, בזכות הרובוטים, העלות צנחה לזו של מתנת חתונה גדולה אחת.

נשמע דמיוני? אולי לא כל-כך. חוקרים בריטיים החליטו לאחרונה לבחון את הרעיון ברצינות, ויצרו צי קטן של רחפנים שמסוגלים ביחד להדפיס בניינים. את עיקר העבודה עושים הרחפנים המדפיסים – ה- BuilDrones כפי שהם קרויים – שהם למעשה מדפסת תלת-ממד מעופפת. הם מדפיסים שכבות של קצף בידוד או של חומר דמוי-בטון, לפי תכנית פעולה המשותפת בין כולם.

הרחפנים האחרים בצי מכונים ScanDrones – רחפני סריקה – וכשמם כן הם. הם סורקים כל-העת את המבנה שנוצר, כדי לזהות חריגות ושינויים ולעדכן את תכנית הבנייה בזמן-אמת. ביחד, כל הצי מתפקד כנחיל אוטונומי, ללא שליטה אנושית. המפעיל צריך רק להגדיר מראש את צורת המבנה שהוא רוצה ליצור – והרחפנים יוציאו את התכנית לפועל.

כל זה מאד מרגש, אבל יש להודות שהוכחת ההיתכנות עצמה אינה מרשימה במיוחד. החוקרים הדגימו את פעולת הנחיל בהדפסת מבנה פשוט-יחסית: גליל בגובה של יותר משני מטרים. הם הוסיפו והראו כיצד הרחפנים מסוגלים לבנות כיפה גדולה – לפחות באופן וירטואלי, עם התמקמות והדפסה-בכאילו באזורים הנכונים. עדיין, הוכחות ההיתכנות האלו היו מוצלחות מספיק כדי שיתפרסמו באחד מכתבי-העת המדעיים החשובים בעולם: נייצ’ר[1].

מבחינתי מדובר בעוד התקדמות בדרך לשימוש ברובוטים בתעשיית הבנייה. דרך שתוביל, במוקדם או במאוחר, לבנייה שתהיה אוטונומית-ברובה. באזורים קלים-לגישה ועם שטח מספק לעבודה על הקרקע, לא נזדקק כנראה לרחפנים. עדיף יהיה להביא רובוטים גדולים ויציבים יותר, כמו מדפסות התלת-ממד המסיביות שהשימוש בהן להדפסת בתים כבר הודגם בעבר. הרחפנים ישמשו אותנו כנראה יותר להדפסה של מבנים באזורים יוצאי-דופן.

באיזה אזורים ובאיזה מצבים נרצה להדפיס באמצעות רחפנים שכאלו?

אפשרות אחת היא הדפסה באזורים נידחים, אליהם קשה להגיע באמצעות כבישים. אזורים הרריים, למשל, או אפילו מקומות במדינות מתפתחות בהם לא נסללו עדיין כבישים ראויים לשמם. בכפר של דאקראי, למשל, יכולה להיות ‘כוורת’ של רחפנים שנכנסים לפעולה בכל פעם שצריך להקים בית חדש או לשפץ את הקיים. את חומרי הבנייה הם יוכלו להשיג במקום, או לקבל במשלוח אוויר מצד רחפן גדול-במיוחד שיביא אותם כל הדרך מעיר הבירה.

רחפנים שונים מאד יוכלו להדפיס מבנים גם בתנאים הקיצוניים ביותר: בחלל החיצון עצמו. הם לא ישתמשו בפרופלורים, אלא במנועים שישחררו פרצי-אוויר חלשים כדי לשלוט במיקומם במרחב. בדרך זו הם יוכלו לציית לתכניות-בנייה מורכבות וליצור מבנים – כמו תחנות חלל, רכבי חלל ואפילו ספינות חלל – מבלי מעורבות יד-אדם. החומרים יגיעו גם מכדור-הארץ, אבל גם מאסטרואידים, מהירח ומכל גוף שמימי אחר אליו נוכל להגיע. או לפחות, שנוכל לשלוח אליו רובוטים שיוכלו לכרות בו מחצבים עבורנו.

כל זה לא יקרה בשנים הקרובות, אבל הטכנולוגיה שתאפשר את הפלאים הללו כבר כאן. היא צריכה לעבור עוד שיפורים רבים לפני שתגיע לרמה המתוארת, אבל כל זה יכול לקרות עוד בעשור הנוכחי. דאקראי ייהנה מהבית הראשון שלו במחיר-עלות קרוב לאפס במונחים של היום, וכמוהו גם ילדינו ונכדינו. בתקווה במהרה בימינו.


[1] https://www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4

עוד בנושא באתר הידען: