科研界的大咖—美國國防高級研究計劃局（DARPA）一直因?yàn)閺氖乱恍╊I(lǐng)先且潛在應(yīng)用價值很大的尖端科研項目而聲名赫赫，其進(jìn)行的某些研究項目甚至還被人誤認(rèn)為是科幻小說。鑒于該研究局由美國國防部領(lǐng)導(dǎo)，所以，其主要從事軍事領(lǐng)域高精尖項目的研究、開發(fā)和應(yīng)用工作。

　　40多年來，DARPA一直因其極富前瞻的探索理念、獨(dú)具特色的運(yùn)行機(jī)制，扮演著美軍國防高精尖科技創(chuàng)新“孵化器”的角色，為美軍孵化出了諸多尖端武器裝備，同時也為美國積累了雄厚的科技資源儲備，引領(lǐng)美國乃至世界軍民高技術(shù)研發(fā)的潮流。美國趣味科學(xué)網(wǎng)站近日為我們列出了該項目局曾經(jīng)和現(xiàn)在正在進(jìn)行的10大炫酷技術(shù)。

　　“野貓”機(jī)器人和“大狗”機(jī)器人：搬運(yùn)工

　　顧名思義，“野貓”機(jī)器人和“大狗”機(jī)器人都是四條腿、沒有頭的機(jī)器人，科學(xué)家們的設(shè)計初衷是讓它們成為人類的搬運(yùn)工,攜帶重物穿過有潛在危險的區(qū)域。DARPA授權(quán)給美國波士頓動力公司來研發(fā)這兩款機(jī)器人，該公司由麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們創(chuàng)建，專門研發(fā)像動物一樣運(yùn)動的機(jī)器人。

　　“大狗”機(jī)器人于2005年開始研制，這種機(jī)器狗長1米，高70厘米，重量為75公斤，從外形上看，它基本上相當(dāng)于一條真正的大狗。“大狗”機(jī)器人的行進(jìn)速度可達(dá)到7公里/小時，它不但能夠行走和奔跑，還能攀越35度的斜坡，可以攜帶181公斤左右的武器和其他物質(zhì)。這款機(jī)器人有望在戰(zhàn)場上發(fā)揮非常重要的作用：在交通不便的地區(qū)為士兵運(yùn)送彈藥、食物和其他物品。

　　“大狗”機(jī)器人的內(nèi)部安裝有一臺計算機(jī)，可根據(jù)環(huán)境的變化調(diào)整行進(jìn)姿態(tài)。大量的傳感器則能保障操作人員可以實(shí)時跟蹤“大狗”的位置并監(jiān)測其系統(tǒng)狀況。

　　另據(jù)美國《大眾科學(xué)》網(wǎng)站報道，近日，DARPA授予波士頓動力公司一份價值1000萬美元的合同，根據(jù)合同，“大狗”機(jī)器人應(yīng)在2015年開始參與相關(guān)軍事演練。為給戰(zhàn)斗中的作戰(zhàn)人員降低風(fēng)險，DARPA要求波士頓動力公司設(shè)計制造靜音性能更好、防彈性能更強(qiáng)的“大狗”機(jī)器人。

　　隨著“大狗”機(jī)器人研發(fā)工作的持續(xù)進(jìn)行，美國海軍陸戰(zhàn)隊已經(jīng)計劃在今年11月對該型機(jī)器人進(jìn)行測試。海軍陸戰(zhàn)隊所測試的機(jī)器人每小時可行走11至13公里，可緊隨海軍陸戰(zhàn)隊員的腳步，做到和士兵一樣安靜。

　　相比較而言，波士頓動力公司于今年10月份剛剛發(fā)布的四足機(jī)器人—“野貓”則體型輕巧、動作迅捷。該公司解釋說：“‘野貓’是一種能在各種地形上迅速奔跑的四腿機(jī)器人。到目前為止，它能夠在平地上跳躍和飛奔，速度能達(dá)到每小時26公里。”這款機(jī)器人有望成為士兵們的好幫手，完成不同的地面任務(wù)。

　　“阿凡達(dá)”：代理士兵

　　2009年，好萊塢著名導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆精心烹制的科幻巨作《阿凡達(dá)》在全球上映。影片中，人類為獲取潘多拉星球的資源，啟動了“阿凡達(dá)計劃”，用人類與納美人的DNA混血，培養(yǎng)出身高近3米的“阿凡達(dá)”，以方便在潘多拉星球生存及開采礦產(chǎn)。受傷的退役軍人杰克同意接受實(shí)驗(yàn)并派遣自己的阿凡達(dá)來到天堂般的潘多拉星球，杰克靠意念遠(yuǎn)程控制其替身在潘多拉星球作戰(zhàn)。

　　其實(shí)，影片中用意念控制替身作戰(zhàn)的思想，一直沒有游離出美國軍方的視野。據(jù)英國《每日郵報》2012年2月17日報道稱，DARPA正在進(jìn)行一項綽號“阿凡達(dá)（Avatar）”的研究項目，研制像電影《阿凡達(dá)》中一樣可用人腦遠(yuǎn)程控制的機(jī)器人軍團(tuán)。這個“阿凡達(dá)”系統(tǒng)，需要通過一些技術(shù)接口，讓士兵們通過自己的動作，對半自動化雙足機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，其最終目標(biāo)是讓人類士兵用思維控制類人機(jī)器人參戰(zhàn)，使真人能夠遠(yuǎn)離危險的戰(zhàn)場。

　　DARPA已經(jīng)為該項目撥款700萬美元。DARPA在2013年預(yù)算報告中稱：“‘阿凡達(dá)’項目將讓人類士兵與半自動化雙足機(jī)器人結(jié)成有效伙伴，讓機(jī)器人成為‘代理士兵’，攜手完成各項任務(wù)。”報告還稱，這種遙控機(jī)器人將能夠完成人類士兵的所有任務(wù)，包括打掃房間、站崗放哨、救護(hù)傷兵等。

　　DARPA相信，未來戰(zhàn)爭將是這種機(jī)器人“代理士兵”之間的對決。目前尚不清楚這種“人機(jī)合作”的技術(shù)將通過何種方式實(shí)現(xiàn)，但DARPA表示：“在遠(yuǎn)程視覺呈現(xiàn)、遠(yuǎn)程操控方面取得了關(guān)鍵性進(jìn)展”，其新研發(fā)的遠(yuǎn)程臨場感操作系統(tǒng)，讓士兵在操作室中也能感受到機(jī)器人所處的環(huán)境。

　　圣劍：軍用激光槍

　　美國國防部一直以來都對城市作戰(zhàn)中所使用的傳統(tǒng)型武器感到擔(dān)憂，原因在于這樣的作戰(zhàn)方式在大規(guī)模折損對方兵力的同時，也會對己方造成一些連帶損傷，另外，還可能會傷及無辜。于是，為了盡量減少傷亡，被稱為“圣劍（Excalibur，在西方象征著戰(zhàn)無不勝的武器）”的軍用激光槍項目應(yīng)運(yùn)而生。

　　這種軍用激光槍的重量僅為傳統(tǒng)激光槍的十分之一，體型精巧，幾乎可手持。DARPA的目標(biāo)是：能一次性支持100KW（千瓦）的設(shè)備投入使用，用于精密打擊地面及空中目標(biāo)。

　　美國國防部的官員們補(bǔ)充道，這些為飛機(jī)研發(fā)的激光設(shè)備，也可以用于激光通訊、雷達(dá)目標(biāo)標(biāo)示、飛機(jī)自衛(wèi)等領(lǐng)域。

　　“獵鷹”：高超聲速飛行器

　　2003年，DARPA和美國空軍宣布攜手進(jìn)行名為“獵鷹（FALCON，“從美國大陸投送和部署兵力”的英語縮寫）”的高超聲速無人駕駛飛行器研究項目。

　　該項目的主承包商是洛克希德·馬丁公司。該項目原定在2007年9月，用一號高超聲速試驗(yàn)機(jī)（HTV-1）進(jìn)行一次超過15倍聲速的試飛，但后來因故取消，后來，研制人員開始轉(zhuǎn)向另外一種不同的HTV-2設(shè)計，它采用前緣更薄的多片式殼體，將更易于制造。

　　2010年4月，HTV-2首次試飛；2011年8月又進(jìn)行了第二次試飛。HTV-2這款超快速的箭形飛行器的飛行速度為20馬赫（相當(dāng)于聲速的20倍），是目前商用噴氣式飛機(jī)的22倍還多。在飛行期間，飛行器表面的溫度可高達(dá)1930攝氏度，足以讓鋼鐵融化。

　　在整個試飛期間，操作員同這款HTV-2模型機(jī)失去了聯(lián)系。2013年7月，DARPA證實(shí)，短期并沒有讓HTV-2進(jìn)行第三次試飛的計劃，但該項目的研究人員們將繼續(xù)努力，直到2014年夏天，以便更好地理解這類高超音速飛行器的工作原理。

　　“變形金剛”：“會飛的悍馬”

　　據(jù)韓國KBS電視臺今年8月份報道，世界上第一輛陸空兩用車的公開試飛取得了成功。生產(chǎn)廠商介紹，相關(guān)產(chǎn)品最早2015年就能上市。

　　其實(shí)，總是引領(lǐng)科技前沿的DARPA也一直試圖通過“TransformerTX”項目來研制這樣能夠陸空兩用的軍用飛行器，有人將其昵稱為“會飛的悍馬”，以提供“不受地形約束的機(jī)動性。

　　該項目的主要承包商為洛克希德-馬丁公司。這種會飛的軍車已經(jīng)正式進(jìn)入原型車研發(fā)階段。如果研發(fā)順利，該車將于2015年進(jìn)行空中以及地面的測試工作。

　　盡管目前會飛的汽車已經(jīng)不是第一次亮相，但都與軍方的要求相去甚遠(yuǎn)。就連最新的這款陸空兩用車，韓國KBS也在評論中表示，其缺點(diǎn)是需要在跑道起飛（不過制造商已經(jīng)表示能夠垂直起降的飛行汽車也即將上市）。

　　根據(jù)軍方的要求，飛行軍車可搭載4名士兵和裝備，能夠垂直起降，一箱燃料的飛行距離應(yīng)該超過400公里，能夠由普通士兵操控?！逗娇罩芸穲蟮勒f：“如果滿足這些要求，必須采用輕型材料和結(jié)構(gòu)，高推重比發(fā)動機(jī)以及自治飛行控制系統(tǒng)。”

　　一旦研制成功，這種飛行坦克將能被用來完成打擊、突襲、鎮(zhèn)壓叛亂、遠(yuǎn)程巡邏、醫(yī)療后送以及供應(yīng)補(bǔ)給等多項任務(wù)，真不愧為“多面手”。

　　人形機(jī)器人：Atlas

　　兩年前，DARPA和波士頓動力公司決定攜手打造一款革新性的機(jī)器人，現(xiàn)在，這一機(jī)器人的“真身”終于“現(xiàn)形”。今年7月，在DARPA舉辦的“虛擬機(jī)器人挑戰(zhàn)賽”競賽中，波士頓動力公司展示了這款名為“Atlas(希臘神話中的大力神)”的機(jī)器人。

　　Atlas的外形酷似人類，身高一米九，重290磅，高大魁梧的身形不由得讓我們想起電影《終結(jié)者》中施瓦辛格所扮演的機(jī)械戰(zhàn)士。Atlas主要由28個不同的液壓接頭組合而成，擁有超強(qiáng)的平衡性，被稱為是迄今為止最先進(jìn)的人形機(jī)器人之一。

　　這款機(jī)器人將被用來輔助人們完成很多緊急任務(wù)，包括搜尋和營救任務(wù)等。官員們表示，美國國防部并不打算在戰(zhàn)場上使用Atlas。

　　導(dǎo)航芯片：實(shí)現(xiàn)不依賴GPS的導(dǎo)航和定時

　　全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)徹底改變了人們的跟蹤和導(dǎo)航方式。美國國防部很多硬件設(shè)備的正常運(yùn)行也都依賴于GPS，這種依賴度的嚴(yán)重性在于，一旦進(jìn)入受干擾區(qū)域或信號相對較弱的地區(qū)，所有需要GPS穩(wěn)定服務(wù)的武器裝備將全部癱瘓。

　　有鑒于此，DARPA的新型“定位、導(dǎo)航和定時微技術(shù)”項目（MICRO-PNT）致力于打造一款不依賴于GPS也能運(yùn)行的微型導(dǎo)航芯片，以備失去信號時能繼續(xù)使用。這款芯片將三個回轉(zhuǎn)儀、三個加速計和一個精確度非常高的主時鐘整合成單個微型系統(tǒng)，其能夠?yàn)槿藗兲峁┚_的導(dǎo)航信息，包括方位、加速度和時間等。而且，這款微型導(dǎo)航芯片的“塊頭”比鉛筆還小。

　　DARPA的官員表示，這種導(dǎo)航芯片并不會取代GPS，只是成為GPS的好幫手，在GPS無法工作的地方使用。另外，這款導(dǎo)航芯片也有很大的民用空間，如在地鐵上或信號不好的地方使用谷歌地圖等。

　　X-37：空天飛機(jī)

　　1999年，美國航空航天局授權(quán)波音公司打造一款可重復(fù)使用的無人空天飛機(jī)X-37，但2004年，這一項目由DARPA接手，2年后，美國空軍接管了這一項目。

　　空天飛機(jī)是航空航天飛機(jī)的簡稱，它集飛機(jī)、運(yùn)載器、航天器等多重功能于一身，既能進(jìn)入太空軌道運(yùn)行，又能在大氣層內(nèi)作高超音速飛行、水平起飛、水平降落的新型飛行器，將是21世紀(jì)控制太空與爭奪制天權(quán)的關(guān)鍵武器裝備。

　　無人駕駛X-37軌道測試器在2010年4月執(zhí)行了第一次軌道任務(wù)。DARPA曾聲稱，其主要任務(wù)是為衛(wèi)星補(bǔ)充燃料或使用機(jī)械手臂在太空進(jìn)行小型修復(fù)任務(wù)。但一直有謠言說，DARPA和美國空軍正使用X-37來往太空運(yùn)送太空武器。2010年，美國空軍一名參與了該項目的高官否認(rèn)了這些說法，并強(qiáng)調(diào)稱，X-37的主要目的是對太空技術(shù)進(jìn)行測試。

　　腦機(jī)接口：神經(jīng)義肢

　　想象一下，如果盲人的大腦能同一臺外部設(shè)備—比如一個通過思想進(jìn)行控制的機(jī)械手進(jìn)行溝通，從而讓其能夠“看見”，那將是一件多么令人高興的事情啊。DARPA的科學(xué)家們正在研究人腦和機(jī)器之間潛在的溝通通路以便最終借用這些機(jī)器來輔助、增強(qiáng)或修復(fù)人的認(rèn)知或運(yùn)動感知功能。

　　這個所謂的腦-機(jī)接口項目始于上世紀(jì)70年代。DARPA的科學(xué)家們主要專注于研究神經(jīng)義肢。顧名思義，這種神經(jīng)義肢有望讓人們受損的視力、聽力和運(yùn)動能力得以恢復(fù)。DARPA其中的一個腦-機(jī)接口項目就是Proto2，這是一個由思想控制的義肢，由一個靈巧的手和一些手指組成，能執(zhí)行25個關(guān)節(jié)活動。

　　微型真空泵：個頭小，能效高

　　2008年，DARPA的“芯片尺度的真空微型泵（CSVMP）”項目計劃研制出有史以來最小、能效最高的真空泵。現(xiàn)在，夢想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，由DARPA提供資金支持的科學(xué)家們終于制造出了世界上最小的真空泵系統(tǒng)，其能用于任何需要真空的電子設(shè)備或傳感器內(nèi)。

　　這種真空泵能被用來制造細(xì)小的化學(xué)傳感器，諸如超靈敏的氣體分析儀，以便探測化學(xué)或生物攻擊；其也能被用來設(shè)計新的傳感器或小型飛機(jī)。這個硬幣大小的真空泵由美國密歇根大學(xué)、麻省理工學(xué)院和霍尼韋爾國際研制而成。霍尼韋爾國際是一家營業(yè)額達(dá)380億美元的多元化、高科技的先進(jìn)制造企業(yè)。在全球，其業(yè)務(wù)涉及航空產(chǎn)品和服務(wù)，樓宇、家庭和工業(yè)控制技術(shù)、汽車產(chǎn)品、渦輪增壓器以及特殊材料。