對于美國國家航空航天局(NASA)未來的太空探索目標(biāo)而言,任務(wù)的輕量化和低成本顯得日益重要。而當(dāng)前太空機(jī)器人的設(shè)計,需要將降落傘、反推進(jìn)火箭和沖擊氣囊等裝置結(jié)合在一起,以減少沖擊力,讓機(jī)器人正確定向登陸。那么是否有不同的設(shè)計形式更能適應(yīng)NASA未來的目標(biāo)?據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,NASA艾姆斯研究中心的一個團(tuán)隊(duì)正在研究利用超級球形機(jī)器人執(zhí)行太空探索任務(wù)的可行性。
該團(tuán)隊(duì)在美國電氣電子工程師學(xué)會的出版物《科技縱覽》上發(fā)表詳細(xì)報告稱,他們“認(rèn)為可能有一種更簡單、更便宜的探索太陽系的方法——將科學(xué)儀器嵌入一個靈活的、可變形的機(jī)器人外骨骼內(nèi)”。目前,他們正在基于“拉張整體(tensegrity)”這一概念建造超級球形機(jī)器人,其主要優(yōu)勢是具有登陸和有效移動的雙重能力。按照報告的說法:“這種機(jī)器人可以同時作為登陸器和一個移動平臺,從而大大簡化任務(wù)剖面、降低成本。”
總之,超級球形機(jī)器人就是一個承擔(dān)多種功能于一體的結(jié)構(gòu)。報告的作者們設(shè)想:“在理想情況下,幾十個甚至數(shù)百個僅重幾公斤的小型、可折疊機(jī)器人,在發(fā)射時可以方便地壓緊在一起,并在抵達(dá)目的地之后可靠地分離并展開。”他們描述說,球形機(jī)器人在發(fā)射時可以被折疊成一個非常緊湊的結(jié)構(gòu),登陸時會爆開并彈落,以緩釋沖擊力。降落到目標(biāo)星體表面后,它會四處滾動,并根據(jù)周圍地形,用推拉桿和繩纜有效地操控自己的行動,比如從柔軟的沙子中掙脫出來。
去年年初,該團(tuán)隊(duì)獲得了第二階段撥款,繼續(xù)努力打造這種具有“拉張整體”構(gòu)造的機(jī)器人。他們在《科技縱覽》上的報告稱,如果一切順利的話,“土衛(wèi)六泰坦有一天可能會看到一支風(fēng)滾草(戈壁上的一種常見植物,當(dāng)極度缺水時,它的根部會枯萎干縮并脫離土壤,將自身團(tuán)成一個草球隨風(fēng)四處滾動)一樣的機(jī)器人探險隊(duì),在它上面尋找生命的蹤跡”。