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

圖：網(wǎng)球尺寸大小的機器人

日前，美國宇航局“勇氣號”火星車在火星上度過了第900天。按照最初的設(shè)計壽命，“勇氣號”本來預(yù)計只在火星表面工作90天。目前，“勇氣號”火星車服役期限已經(jīng)超過了最初預(yù)計的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，科學(xué)家們也在開動腦筋，研制各種富有想像力、造型奇特的新型探索火星的機器人。

蹦跳前進

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)院菲爾德太空機器人試驗室主任斯蒂芬·杜伯斯基博士共同完成了“網(wǎng)球機器人”的設(shè)計。他們認為，無論是第二代的“勇氣號”和“機遇號”火星車， 還是即將于2009年12月發(fā)射的“火星科學(xué)實驗室”，都是一些帶著輪子在火星上蹣跚前行的機器人，而他們所提出的迷你型火星車卻不再需要靠輪子前進，而 是自己蹦蹦跳跳地在火星上進行工作。

一架像高爾夫推車那么大小的火星車一般重達174公斤左右，而每個網(wǎng)球大小的迷 你機器人只有大約100克重。除了安裝有小型電池、各種類型的傳感器、分光計和微型照相機等，迷你機器人的內(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器人產(chǎn)生跳躍，速度大約為每小時1米。

團隊協(xié)作

杜伯斯基博士表示，可以向火星表面投擲數(shù)千個相當于網(wǎng)球大小的迷你智能機器人，以便 對大片區(qū)域進行勘測。這些具有協(xié)作功能的微型機器人既能各司其職，同時又具備“團隊協(xié)作”能力，它們之間可以互相交流信息。即使有部分機器人不幸損壞，也 絕不會影響到研究結(jié)果，因為其他眾多探測器獲取的數(shù)據(jù)足以彌補這些損失。

科學(xué)家們認為，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”的作用下和堅硬外殼的保護下，這些網(wǎng)球型智能機器人能夠以滾動的方式 沿火星表面移動，也能夠以跳躍的方式在崎嶇地貌條件下行進。更為重要的是，這種探測器能夠深入大型探測器難以到達的地區(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)送這些微型機器人的方法。

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

雖然美國宇航局還沒有具體計劃發(fā)送這些機器人去火星，但已經(jīng)對這個項目表示出了極大 興趣，并為之提供了研究基金。杜伯斯基博士表示，這種新式微型機器人已經(jīng)進入了“正樣研制階段”，并將于明年在地球的洞穴條件下對首批球狀迷你探測器進行 測試。一旦研制成功，這種微型機器人將有可能被發(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65厘米，重僅10千克；共攜帶3臺相機，分辨率較低；“旅居者”在火星上共移動了約105米。

圖：第一代火星車“旅居者”(又叫“索杰那”)

第二代：“勇氣”和“機遇”號(2004年)

“勇氣號”和“機遇號”火星車的性能遠遠高于“旅居者”火星車。“勇氣號”和“機遇號”裝有9臺相機，設(shè)計壽命是“旅居者”設(shè)計壽命的3倍。“勇氣號”和“機遇號”最大的技術(shù)進步在于獲取科學(xué)信息的能力。

圖：“勇氣號”和“機遇號”

第三代：“火星科學(xué)實驗室”(2009年)

美國將于2009年12月向火星發(fā)射名叫“火星科學(xué)實驗室”的第三代火星車。攜載這 輛火星車的整個探測器總重量將達3噸，造價9億美元。按計劃，該火星車將于2010年10月抵達目的地。新火星車重量達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)實驗室”

網(wǎng)球機器人入侵火星 從單獨工作到團隊協(xié)作