在有關(guān)新一代火星機(jī)器人的概念中，美國兩名科學(xué)家“網(wǎng)球機(jī)器人”的創(chuàng)意頗具吸引力，這種新型機(jī)器人將“蹦蹦跳跳”地開展探索工作，有望克服傳統(tǒng)火星車行動(dòng)緩慢的弱點(diǎn)。

圖：網(wǎng)球尺寸大小的機(jī)器人

日前，美國宇航局“勇氣號(hào)”火星車在火星上度過了第900天。按照最初的設(shè)計(jì)壽命，“勇氣號(hào)”本來預(yù)計(jì)只在火星表面工作90天。目前，“勇氣號(hào)”火星車服役期限已經(jīng)超過了最初預(yù)計(jì)的10倍。

目前，美國已經(jīng)發(fā)展了兩代火星車，正在研制第三代火星車。同時(shí)，科學(xué)家們也在開動(dòng)腦筋，研制各種富有想像力、造型奇特的新型探索火星的機(jī)器人。

蹦跳前進(jìn)

美國新墨西哥冶金技術(shù)研究所的洞穴和石灰?guī)r地形項(xiàng)目研究主任佩內(nèi)洛普·波士頓博士和 麻省理工學(xué)院菲爾德太空機(jī)器人試驗(yàn)室主任斯蒂芬·杜伯斯基博士共同完成了“網(wǎng)球機(jī)器人”的設(shè)計(jì)。他們認(rèn)為，無論是第二代的“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星車， 還是即將于2009年12月發(fā)射的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，都是一些帶著輪子在火星上蹣跚前行的機(jī)器人，而他們所提出的迷你型火星車卻不再需要靠輪子前進(jìn)，而 是自己蹦蹦跳跳地在火星上進(jìn)行工作。

一架像高爾夫推車那么大小的火星車一般重達(dá)174公斤左右，而每個(gè)網(wǎng)球大小的迷 你機(jī)器人只有大約100克重。除了安裝有小型電池、各種類型的傳感器、分光計(jì)和微型照相機(jī)等，迷你機(jī)器人的內(nèi)部還設(shè)置一組“人造肌肉”。這種聚合體制成的 “人造肌肉”在收縮過程中可以使機(jī)器人產(chǎn)生跳躍，速度大約為每小時(shí)1米。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作

杜伯斯基博士表示，可以向火星表面投擲數(shù)千個(gè)相當(dāng)于網(wǎng)球大小的迷你智能機(jī)器人，以便 對(duì)大片區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)。這些具有協(xié)作功能的微型機(jī)器人既能各司其職，同時(shí)又具備“團(tuán)隊(duì)協(xié)作”能力，它們之間可以互相交流信息。即使有部分機(jī)器人不幸損壞，也 絕不會(huì)影響到研究結(jié)果，因?yàn)槠渌姸嗵綔y(cè)器獲取的數(shù)據(jù)足以彌補(bǔ)這些損失。

科學(xué)家們認(rèn)為，通過這種方式將能夠獲得大量有關(guān)火星的數(shù)據(jù)，其效率是任何軌道探測(cè)器和火星車所無法比擬的。

無孔不入

在“人造肌肉”的作用下和堅(jiān)硬外殼的保護(hù)下，這些網(wǎng)球型智能機(jī)器人能夠以滾動(dòng)的方式 沿火星表面移動(dòng)，也能夠以跳躍的方式在崎嶇地貌條件下行進(jìn)。更為重要的是，這種探測(cè)器能夠深入大型探測(cè)器難以到達(dá)的地區(qū)如峽谷或是火星地表下的隧洞中采集 數(shù)據(jù)。它們不受火星地表各種復(fù)雜地形條件的限制，而且還可抵擋火星上極度寒冷的氣溫、強(qiáng)烈的紫外線以及大量微塵的侵蝕。

另外，科學(xué)家們指出，這種球狀機(jī)器人在地球上也有廣闊的應(yīng)用前景，例如在礦井、倒塌的建筑物中和其他危險(xiǎn)區(qū)域搜尋失蹤者等。

成群入侵

波士頓博士目前正在研究發(fā)送這些微型機(jī)器人的方法。

她表示，這些機(jī)器人可以搭乘太空飛船抵達(dá)火星，或者讓宇航員乘坐航天飛機(jī)或氣球直接把這些迷你機(jī)器人成批撒放在火星表面。

雖然美國宇航局還沒有具體計(jì)劃發(fā)送這些機(jī)器人去火星，但已經(jīng)對(duì)這個(gè)項(xiàng)目表示出了極大 興趣，并為之提供了研究基金。杜伯斯基博士表示，這種新式微型機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入了“正樣研制階段”，并將于明年在地球的洞穴條件下對(duì)首批球狀迷你探測(cè)器進(jìn)行 測(cè)試。一旦研制成功，這種微型機(jī)器人將有可能被發(fā)送到火星上去探索火星地表以下的生命。

美國的三代火星車

第一代：“旅居者”(1997年)

1997年7月，美國“火星探路者”探測(cè)器攜帶的第一代火星車“旅居者”(又叫“索杰那”)首次在火星大地上行駛，具有里程碑意義。“旅居者”長(zhǎng)65厘米，重僅10千克；共攜帶3臺(tái)相機(jī)，分辨率較低；“旅居者”在火星上共移動(dòng)了約105米。

圖：第一代火星車“旅居者”(又叫“索杰那”)

第二代：“勇氣”和“機(jī)遇”號(hào)(2004年)

“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星車的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“旅居者”火星車。“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”裝有9臺(tái)相機(jī)，設(shè)計(jì)壽命是“旅居者”設(shè)計(jì)壽命的3倍。“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”最大的技術(shù)進(jìn)步在于獲取科學(xué)信息的能力。

圖：“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”

第三代：“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”(2009年)

美國將于2009年12月向火星發(fā)射名叫“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”的第三代火星車。攜載這 輛火星車的整個(gè)探測(cè)器總重量將達(dá)3噸，造價(jià)9億美元。按計(jì)劃，該火星車將于2010年10月抵達(dá)目的地。新火星車重量達(dá)600千克，約有一輛吉普車大小。 它能夠在坡度為60度的斜坡上正常行駛，其能源供應(yīng)將依靠核能。

圖：“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”

網(wǎng)球機(jī)器人入侵火星 從單獨(dú)工作到團(tuán)隊(duì)協(xié)作