日前,科學(xué)家認(rèn)為采用像蜜蜂一樣的自治微型機(jī)器人群是對火星洞穴進(jìn)行勘測的最佳策略,并有望能夠發(fā)現(xiàn)火星洞穴中神秘生命。
火星大氣層甲烷跟蹤分析顯示未被發(fā)現(xiàn)的活躍性——潛伏在火星表面之下的地質(zhì)學(xué)或者生物學(xué)跡象。英國南安普敦大學(xué)工程師阿倫-基斯迪(Aron Kisdi)說:“火星表面之下存在著令科學(xué)家感興趣的事物,我們只需要找到它。”
發(fā)表在3月3日《宇航學(xué)報(bào)》的一項(xiàng)研究報(bào)告指出,機(jī)器人搜索是對近期發(fā)現(xiàn)的幾處火星新洞穴的最佳勘測方式,可實(shí)現(xiàn)最大化搜尋范圍和最小化搜索時(shí)間。2007年,美國宇航局“奧德賽”探測器在火星表面發(fā)現(xiàn)7處較大的洞穴,由于它較大、較深,無法使探測器進(jìn)入進(jìn)行勘測。同時(shí),奧德賽探測器的分辨率不適合于洞穴勘測,僅適用于較小的洞穴。
基斯迪說:“我們派遣機(jī)器人在火星進(jìn)行勘測已有多年,但我們僅能觀測到小部分火星區(qū)域。”對于這種蜂群式機(jī)器人搜索策略,他計(jì)劃使用一種滾動(dòng)、跳躍式機(jī)器人——“Jollbot”。火星登陸器可釋放40-60個(gè)小型機(jī)器人自治隨意地在火星表面搜尋洞穴,其方法與蜜蜂尋找蜂巢十分相似。
當(dāng)小型機(jī)器人通過感受溫差發(fā)現(xiàn)洞穴時(shí),將以捷徑路線返回登陸器,無線上傳洞穴的坐標(biāo)和溫度。之后,它檢測其它蜂群機(jī)器人反饋至登陸器的信息資料,從而確定是否開始新的探索,或者勘測其它機(jī)器人已探索過的洞穴。如果機(jī)器人能現(xiàn)場勘測到重要信息,將上傳給登陸器并開始信息處理。
經(jīng)過幾次反復(fù),研究人員提出了一致意見:要么派遣足夠數(shù)量的機(jī)器人尋找較好的勘測地點(diǎn),并將相關(guān)信息上傳至任務(wù)控制中心,要么就是對既定地點(diǎn)直接深入勘測?;沟戏Q,這種簡單的策略可使蜂群機(jī)器人使用主要?jiǎng)恿M(jìn)行移動(dòng),而不是運(yùn)行程序,同時(shí)這種機(jī)器人制造成本低廉。如果損失了一個(gè)機(jī)器人,但這項(xiàng)搜尋工作卻并未終止。
美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室火星計(jì)劃科學(xué)管理員大衛(wèi)-貝蒂(David Beaty)說:“機(jī)器人勘測火星表面非常棘手的是如何為機(jī)器人提供動(dòng)力,火星表面與地球大陸表面相似,從一個(gè)洞穴旅行至另一個(gè)洞穴會(huì)相隔數(shù)百公里?!?/p>
貝蒂并不清楚當(dāng)前美國宇航局所開發(fā)的任何蜂群機(jī)器人搜尋項(xiàng)目,但他指出如果基斯迪搜尋計(jì)劃中的機(jī)器人可持續(xù)長時(shí)間運(yùn)行,且靈活移動(dòng),那么這項(xiàng)計(jì)劃則具有可行性。在基斯迪的這項(xiàng)模擬中,50個(gè)蜂群機(jī)器人在5天內(nèi)可覆蓋搜索300平方米范圍。其搜索范圍可通過增加更多的機(jī)器人和更長的搜尋距離得到拓展。
基斯迪說:“我計(jì)劃下一步升級(jí)機(jī)器人的硬件系統(tǒng),我將繼續(xù)堅(jiān)持這一勘測策略,直至實(shí)現(xiàn)火星探索?!?/p>