北京時間3月23日消息，據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家們正在考慮采用微型機(jī)器人來考察火星地下洞穴中存在生命的可能性。火星大氣中被檢測出甲烷成分，但是其來源不明。一般認(rèn)為甲烷成分要么來自地質(zhì)活動，要么就是生活于火星地表以下的生命體產(chǎn)生。英國南安普頓大學(xué)的工程師阿隆•吉斯蒂(Áron Kisdi)說：“那里正發(fā)生有趣的事情，我們要做的就是去搞清楚究竟是什么事情。” 
在3月3日出版的《宇航學(xué)報》(Acta Astronautica)上發(fā)表的一篇論文中，吉斯蒂提出，利用微型機(jī)器人對這些地下洞穴進(jìn)行搜索是最佳選擇，因為這樣可以在最短的時間內(nèi)進(jìn)行最大范圍的排查。 在2007年，美國宇航局的火星奧德賽探測器在火星表面發(fā)現(xiàn)了7個大型洞穴，非常大，也非常深，火星車可能很難進(jìn)行考察。但火星奧德賽探測器的分辨能力有限，無法找到更小的洞穴系統(tǒng)。而一旦找到這樣小一些的洞穴入口，就將成為火星車很好的考察目標(biāo)。當(dāng)然那樣的話，這樣的洞穴入口必須較淺，入口處也應(yīng)該有平緩的斜坡可以讓火星車行進(jìn)。 吉斯蒂說：“我們已經(jīng)派出多個機(jī)器人登上火星，有火星車也有軌道飛行器，但我們?nèi)匀粌H僅考察了火星表面的很小一部分面積。” 而對于他的“機(jī)器人海戰(zhàn)術(shù)”方案，吉斯蒂設(shè)想一種能滾能跳的機(jī)器人，暫且稱為：“滾跳機(jī)器人”(Jollbot)。從地球向火星發(fā)射一個著陸器，一旦登陸火星，著陸器將釋放出40~60個蜜蜂型微型滾跳機(jī)器人、它們可以自動導(dǎo)航移動，四散開去尋找洞穴并展開考察，就像在荒原上飛行的蜜蜂尋找安家的洞穴。 這種機(jī)器人對溫度的差異非常敏感，由于洞穴內(nèi)外的溫度差，它變能感受到洞穴的存在。一旦找到一個洞穴，機(jī)器人會沿著最短路線返回登陸器，其遵循的路線被稱為“蜜蜂路線”，這是一種生物學(xué)現(xiàn)象，蜜蜂外出后總是能夠沿著最短的路徑返回巢穴。隨后，小機(jī)器人自動通過無線方式向著陸器上的主機(jī)傳送自己的“發(fā)現(xiàn)”：洞穴的坐標(biāo)位置，以及測量的溫差數(shù)值等等。隨后登陸器上的主機(jī)將匯總其他小機(jī)器人的探測數(shù)據(jù)并作出判斷，是否對某一個洞穴進(jìn)行詳細(xì)考察，還是忽略它，繼續(xù)進(jìn)行搜尋工作。這樣不用幾個來回，主機(jī)就會累積到足夠多的反饋信息進(jìn)行分析，以便找出最佳的候選考察洞穴。 吉斯蒂解釋說，這一方案最大的優(yōu)點在于它不必過于依賴精密的編程設(shè)計，它們可以更加自由的移動，充分發(fā)揮它們的數(shù)量優(yōu)勢，在廣泛的地面上展開考察，并且這樣做的成本也更加低廉。更重要的是，進(jìn)行這樣的地毯式搜查之后可以鎖定或排除大片區(qū)域，這樣一來，在未來向火星發(fā)送價格高昂的精密探測設(shè)備時，就降低了它降落在科學(xué)價值不高區(qū)域的風(fēng)險。他說：“并且，如果你弄丟了一個‘小爬蟲‘，這沒有什么，任務(wù)不會因此終止。” 在3月7日發(fā)布的一份報告中，一個由美國國家研究理事會召集的委員會曾經(jīng)要求美國宇航局給與“火星天體生物學(xué)發(fā)現(xiàn)－收集者” (Mars Astrobiology Explorer-Cacher, MAX-C) 的執(zhí)行以最高優(yōu)先地位。這一項目是全部一系列三個項目中的第一個，這個計劃旨在實現(xiàn)從火星表面進(jìn)行土壤樣本的取樣返回。但報告同時也要求只有能做到將該項目的資金預(yù)算限制在25億美元以內(nèi)時才可以繼續(xù)執(zhí)行，這就意味著從現(xiàn)在本已十分緊張的項目預(yù)算中還要想辦法砍掉10億美元的預(yù)算。這樣的預(yù)算壓力給了吉斯蒂的設(shè)想很好的機(jī)會。 “探索火星最大的困難在于如何給在火星表面工作的機(jī)器人提供能源，”大衛(wèi)•貝緹(David Beaty)說。他是美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室(JPL)火星項目科學(xué)主顧。他說：“火星的表面積和地球上的陸地面積相當(dāng)。從一個洞穴抵達(dá)另一個洞穴，這中間可能要走上數(shù)百公里的路。” 但貝緹表示，宇航局迄今并未開展任何有關(guān)蜜蜂型機(jī)器人設(shè)想的研究工作。不過他也認(rèn)為，如果能證實吉斯蒂的機(jī)器人是能長期工作，動力系統(tǒng)是可靠的，那么這個設(shè)想還是很有潛力的。根據(jù)吉斯蒂目前的設(shè)計，派出50個這樣的微型機(jī)器人在5天內(nèi)就能覆蓋完300個平米的地面面積。如果派出更多的機(jī)器人，給它們更長的時間，那么還可以對更廣闊的火星地表展開考察工作。 吉斯蒂說：“接下來我將開始進(jìn)行硬件設(shè)計，我將堅持不懈的努力工作，等待美國宇航局的下一次項目招標(biāo)。”每隔兩年，美國宇航局會進(jìn)行一次火星探測項目的公開招標(biāo)，很多很有創(chuàng)意的項目設(shè)計會入選，得到資助并最終實現(xiàn)登上火星的夢想。 |
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