全球五大尖端探测机器人火星攀岩机器人自动航行器科学焦点

　　编译  |  冷一夏
　　探险工作极富开拓精神，但探险的条件通常艰苦又危险。为了克服这一难题，全球研发出了各种各样的机器人，替人类潜入深海、钻进暗穴，甚至登上火星、月球找寻稀有矿物质与生命迹象。
　　今年5月，我国自主研发的探测器＂天问一号＂登陆火星，成功实现了＂绕、落、探＂三个重大目标。
　　图源：国家航天局
　　国外又有哪些机器人探险家，它们又在哪些地方留下了足迹？
　　01
　　模拟狐猴的机器人
　　美国宇航局 喷气推进实验室 (Jet Propulsion Laboratory，JPL） 正在建造新一代机器人，它的运动机制模拟了一种动物：狐猴 。狐猴是当之无愧的攀岩 高手，在悬崖上也能行动自如。
　　图源：pexels
　　得益于对狐猴的模拟，机器人 勒穆尔3 （LEMUR 3）获得了极强的抓地力。勒穆尔3的抓手由成千上万个尖钩组成，即使在接近垂直的墙面也能攀岩 行进。
　　图源：NASA/JPL
　　勒穆尔3还配有七套立体声摄像机，用于观察记录周围环境。此外，勒穆尔3还装载了基于光探测、用于测距的激光雷达，能够 三维映射 地形环境。
　　科学家对勒穆尔3在极端地形上工作的设计，是为了以后将它系统地应用在火星和月球上执行探测任务。
　　02
　　洞穴漫游车
　　美国宇航局为模拟在火星上的 弱光环境 下展开调查，设计出了洞穴漫游车 （CaveR Rover）。通常情况下，在洞穴中照明时，洞穴内微生物材料层和矿床会发出复杂的颜色阵列，不利于研究观测。
　　图源：NASA/JPL
　　但洞穴漫游车配备了大量的科学相机和成像工具，只接收从洞穴壁表面反射的 少量光线 ，能够帮助科学家识别并揭示出洞穴内的生命迹象。此外，洞穴漫游车还配有激光扫描仪，能够精确绘制出洞穴的地图。
　　03
　　地形探险家，机器狗
　　这个四条腿的探险家叫作 NEBULA-SPOT ，它运用了喷气推进实验室的自主＂智能＂技术，由 波士顿动力 公司建造。科学家设计它的初衷，是为了展开对地下或火星、月球表面的探测。
　　图源：NASA/JPL
　　这种探险机器狗具有极强 适应 性和自主 性。在极端环境中，即使在没有人类指导或无法访问全球定位系统的情况下，机器狗也能对地形开展探索。
　　04
　　冰下探测车，布鲁伊
　　布鲁伊（Bruie）是由美国宇航局喷气推进实验室开发的用于冰下的探测车，它配备了两个轮子，运行时在冰层下滚动。布鲁伊携带了许多科学仪器，能够拍摄图像、收集 冰水交界处 的重要数据，还能够测量与生命相关的参数 ，比如溶解氧含量、水盐度、压力和温度等。
　　图源：NASA/JPL
　　2019 年年末，科学家曾在 南极 的凯西研究站（Casey research station）对布鲁伊进行实地测试 ，他们希望这种探测车能应用在太阳系中的其他星球上，探索其水世界。比如，木卫二的欧罗巴 ，土星卫星恩塞拉杜斯的地下海洋等 。据悉，美国宇航局已经在建造欧罗巴快船轨道飞行器，计划于 2025年发射 ，为在冰层下寻找生命的任务奠定基础。
　　05
　　世界上第一艘全自动无人深海航行器
　　Vityaz-D是世界上第一艘全自动无人航行器，由俄罗斯圣彼得堡设计局研发，它长5.7米，直径1.3米，重5.7吨。这艘航行器 水下速度 为每秒1米，最深 可潜到12千米 ，而最大续航时间为 24 小时。
　　图源：Yuri Smityuk/TASS/Getty Images
　　2020年5月，这艘航行器到达了世界海洋的 最深处马里亚纳海沟 。这艘航行器运用人工智能技术 ，实现自动避开沿途的障碍物，并寻找路径。
　　【《科学焦点》杂志（wx：kexuejiaodian）是英国Science Focus杂志的版权合作方，专注报道即将改变人类社会的重要研究、先进技术和创新产品】
　　参考信息
　　https://www.sciencefocus.com/news/to-boldly-go-meet-the-extreme-robot-explorers/
　　https://www.jpl.nasa.gov/robotics-at-jpl/freeclimber-lemur-3
　　https://nasa-braille.org/cave-r/
　　https://www.jpl.nasa.gov/robotics-at-jpl/nebula-spot
　　https://www.jpl.nasa.gov/robotics-at-jpl/bruie
　　https://www.jpl.nasa.gov/news/aquatic-rover-goes-for-a-drive-under-the-ice
　　https://www.naval-technology.com/projects/vityaz-d/