Ist eine telerobotische Operation im Orbit logistisch machbar?

Wie in den Kommentaren zum OP erwähnt, kann "machbar" in verschiedenen Kontexten unterschiedliche Dinge bedeuten. Aber nicht nur die technische Machbarkeit ist wichtig, sondern auch die wirtschaftliche Machbarkeit. Es ist noch nicht wirtschaftlich machbar.

Es gibt mehrere terrestrische Anwendungen für wirklich entfernte, nahe oder vollständig nicht unterstützte telerobotische Chirurgie. Zum Beispiel der Anwendungsfall Antarktis, auf den in der verknüpften Frage hingewiesen wird, oder an abgelegenen Orten weltweit. Wenn und soweit die Technologie vorhanden ist, um dies zu ermöglichen, wurde sie trotz enormer menschlicher und finanzieller Kosten nicht eingesetzt, wenn sie nicht vorhanden ist. Beachten Sie, dass die Verzögerungen und Komplikationen bei der Funkkommunikation auf der Erde den Problemen bei der Kommunikation mit der ISS ähneln können.

Auch wenn während der Operation alles nach Plan läuft, passieren alle möglichen Dinge zu unvorhersehbaren Zeiten. Beispielsweise kann nach anfänglichem Einschneiden und Zurückziehen an relativ unvorhersehbaren Stellen oder zu unvorhersehbaren Zeiten Blut vorhanden sein, das die Sicht verdeckt und den Patienten möglicherweise verletzen kann. Darauf muss der Chirurg schnell reagieren. Wenn es eine erhebliche Latenz bei der Übertragung gibt, kann der Chirurg dies nicht tun. Eine Möglichkeit, damit umzugehen, besteht darin, einen Chirurgen an Bord der ISS zu haben, der den Bodenchirurgen mit dem Teleroboter unterstützt. Aber das ist ineffizient – ​​es ist einfacher, den Bordchirurgen den Schnitt mit einem beratenden Chirurgen im Ohr durchführen zu lassen und ihn per Video zu verfolgen. Keine Notwendigkeit für den Roboter.

Wenn sich die Frage auf die technische Machbarkeit beschränkt, scheint mir, dass das erste technische Problem darin besteht, die Kommunikationsverbindung im gesamten Orbit aufrechtzuerhalten. Dies würde eine konsistente und vorhersagbare Verbindung zwischen den beiden Endpunkten erfordern, was kompliziert ist. Sobald eine konsistente Verbindung aufrechterhalten werden kann, sind die verbleibenden Probleme nicht nur auf die ISS zurückzuführen: relativ hohe Latenzzeiten, die Möglichkeit eines Stromausfalls, Unvorhersehbarkeit und das Fehlen menschlicher Ersatzmaßnahmen im Notfall sind alle mit terrestrischen Anwendungen konfrontiert - sie sind nicht speziell für die ISS . Es scheint mir also, dass die einzige Hürde darin besteht, die Kommunikation im Orbit aufrechtzuerhalten. Anders ausgedrückt, wenn wir es auf der Erde tun könnten (wir können es jetzt nicht, oder wir würden es tun), dann ist das einzige Hindernis, dies auf der ISS zu tun, die Aufrechterhaltung einer zuverlässigen Kommunikation im gesamten Orbit.

Die Aufrechterhaltung einer zuverlässigen Kommunikation im gesamten Orbit ist sicherlich hypothetisch möglich. Wenn zum Beispiel Hindernisse beseitigt werden und genügend geosynchron umlaufende Satelliten in der Luft hängen, sollten wir in der Lage sein, die Sichtverbindung zur ISS während ihrer gesamten Umlaufbahn aufrechtzuerhalten und die Kommunikation aufrechtzuerhalten. Dies ist in Arbeit – siehe zum Beispiel diese relevante Frage zur optischen End-to-End-Kommunikation zwischen der ISS und einer Bodenstation. Die signifikante variable Latenz ist nicht einzigartig – das telerobotische System muss eine Möglichkeit haben, mit unerwarteten Ereignissen umzugehen, falls die Kommunikation unterbrochen wird, und eine Möglichkeit haben, Latenz zu erkennen und sich darauf vorzubereiten. Dies bedeutet wahrscheinlich, dass das System von einer leistungsstarken KI unterstützt werden muss, die Dinge wie das Erkennen und Blockieren unerwarteter Bluter tun kann.

Unterm Strich – wenn Sie mit „Telerobotik-Chirurgie“ Langstrecken-Waldos meinen, macht die Kommunikation mit hoher und variabler Latenz ihre Verwendung unmöglich oder gefährlich. Wenn die Teleroboter mit einer signifikanten KI Fortschritte gemacht haben und das Kommunikationsproblem behoben wurde, ist dies möglicherweise machbar. Derzeit ist das der Stoff für (hoffentlich nicht weit entferntes) Sci-Fi.

Es ist machbar. Die Netzwerklatenz ist eine Herausforderung, die jedoch nicht nur im Weltraum auftritt. Dies hängt jedoch von der Dauer der Operation ab, da es etwas schwieriger wäre, Anweisungen über den Planeten umzuleiten, um mit einem fahrenden Fahrzeug in Kontakt zu bleiben.

Es gibt jedoch ein wichtiges Gegenargument für seine Machbarkeit. Wenn solche Roboter eingesetzt werden, steht normalerweise medizinisches Personal an diesem Ort bereit, das einspringen kann, falls etwas schief gelaufen ist. Beispielsweise könnte der Roboter ausfallen, die Stromversorgung könnte ausfallen, das Netzwerk könnte ausfallen. Dies ist immer noch ein großes Problem, und noch mehr im Weltraum, wo Sie nur Ihre Crew und eine ganze Liste technischer Dinge haben, die schief gehen können.

Abgesehen davon würde ich einen Roboterchirurgen eher als Backup / Erweiterung der Fähigkeiten für die Mission sehen als als Ersatz für medizinisch ausgebildete Besatzungsmitglieder. Angenommen, ein Besatzungsmitglied wird durch das Gehirn aufgespießt, ich bezweifle, dass sie einen Neurochirurgen an Bord haben und er definitiv nicht stabil genug für den Wiedereintritt wäre, aber sie könnten einfach einen anrufen, um zu versuchen, ihn zu stabilisieren. Oder sagen Sie, dass das medizinische Personal verletzt ist und stabilisiert werden muss.

Unterm Strich ist eine Fähigkeit, die den Missionserfolg steigern kann, ohne die Kosten/Zuweisung von Ressourcen zu erhöhen, immer großartig.