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？

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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/