新一代半自主机器人或许很快就能加速人类在火星上寻找生命迹象与资源的进程。研究人员近期展示了足式机器人独立作业的能力,它们无需等待地球发出的漫长指令,即可自主扫描多个岩石目标。
传统的行星探测受限于巨大的通信延迟,往返时间最长可达22分钟。由于这些制约,任务控制中心必须极其谨慎地规划巡视器的每一个动作,这往往导致其每天的移动距离仅有几百米。
为了解决这一瓶颈,由苏黎世联邦理工学院、苏黎世大学、伯尔尼大学及其他合作伙伴组成的联合团队对四足机器人“ANYmal”进行了测试。该机器人配备了显微成像仪和拉曼光谱仪,能够实时分析地质样本。
在模拟火星环境下的测试
测试在巴塞尔大学的“火星实验室”(Marslabor)进行,该设施利用模拟岩石和风化层还原了地外行星的表面环境。在试验中,机器人穿梭于模拟地形,自主调整机械臂位置,对石膏、碳酸盐和玄武岩等多种物质进行了扫描。
发表在《Frontiers》期刊上的研究结果显示,作业效率得到了大幅提升。在人工遥控任务中,分析一个目标通常需要41分钟,而这套自主系统完成类似任务仅需12至23分钟。
除了速度,该机器人还展现了极高的准确性。在一次关键测试中,系统准确识别了所有被指派调查的地质目标。研究人员指出,机器人无需人工监管的特性,使其能够在传统巡视器因过于谨慎而无法涉足的崎岖地形上更加自由地移动。
这种向自主化转型的趋势并不依赖于庞大复杂的设备。研究证实,只要配备移动式智能平台,小型化、紧凑型的仪器就足以实现天体生物学和资源勘探的主要目标。
随着航天机构敲定未来月球和火星任务的计划,这项技术为扩大探测范围提供了新路径。通过将常规分析工作交给机器人,科学家们可以将精力集中在高速勘测阶段所发现的最具价值的样本上。