研究人员派遣由三台自主机器人组成的团队,模拟探索月球或火星上的熔岩管。该实验在西班牙兰萨罗特岛进行,展示了它们如何协同搜寻适合人类居住的外星环境。其中,一台漫游车协助另一台通过竖井垂直降入地下洞穴。相关成果于8月13日发表在《科学机器人》上。
这三个机器人作为一个团队进入地下隧道并绘制地图。 图片来源:Carlos Pérez-del-Pulgar
?
加州莫菲特场蓝色大理石空间科学研究所的地球化学家Jennifer Blank说,在真实的野外条件下测试这种复杂的地下勘探概念是“迈向未来月球或火星洞穴任务的重要一步”。
火山喷发通常会留下被称为“熔岩管”的地下隧道。这些隧道在热熔岩河于冷却固化的地表下方流动时形成,一旦火山喷发停止,这些通道就会空出来。卫星调查显示,火星和月球表面下方均存在熔岩管。这些地下环境可能是未来建立前哨站的理想选址,因为它们能保护人类免受宇宙射线、太阳风暴和微陨石的危害。“这可能是寻找生命迹象的绝佳地点,也是建立人类栖息地的理想场所。”西班牙马拉加大学的机器人专家 Carlos Pérez-del-Pulgar表示。
Pérez-del-Pulgar及其合作者设计了一项策略,分四个阶段测试机器人对兰萨罗特岛熔岩洞的勘察能力。首先,两台漫游车对洞穴入口周边的地表进行测绘。随后,其中一台释放了一个类似“立方体卫星”的小型探测器,将其投入洞穴以生成洞口区域的3D详细地图。漫游车据此规划最佳下降路径。
Pérez-del-Pulgar指出,接下来是最具挑战性的步骤,在此阶段漫游车需自主作业。较小的漫游车附着在较大那台之上,并沿绳索下降进入洞穴。随后漫游车开始自主地在崎岖地形上行驶235米,并以3D技术绘制了隧道地图。若机器人要探索大型洞穴系统,确保与地面设备保持无线电通信将是重大挑战,因为无线电波无法穿透岩石。
研究人员部分灵感来源于2021年美国国防高级研究计划局举办的机器人地下挑战赛,大多数参赛团队部署了多种类型的机器人,包括漫游车、无人机和步行机器。 “就像人类专家团队利用多样化的技能一样,这样的机器人团队可以互补协作。”苏黎世联邦理工学院的机器人学家Marco Hutter说。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/d41586-025-02585-9
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。