“刺猬”新概念機器人誕生 探測能力驚人
2015年09月11日 15:18:41來源:國防科技信息網點擊量:40037
導讀火星是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序排列為第四顆。在太陽系八大行星之中,火星也是除了金星以外,距離地球近的行星。近年來隨著實際科技的發展,太空探測活動成為各國實力較量的一個領域,繼月球探測熱潮后,火星成為世界各國今年的焦點。
【中國安防展覽網 科技動態】火星是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序排列為第四顆。在太陽系八大行星之中,火星也是除了金星以外,距離地球近的行星。近年來隨著實際科技的發展,太空探測活動成為各國實力較量的一個領域,繼月球探測熱潮后,火星成為世界各國今年的焦點。
傳統的火星巡視探測器需依靠輪子滾動行進,無法倒立行駛,更不能探測小行星或彗星等小天體的低引力、險惡地勢上開展探測任務。NASA噴氣推進實驗室與斯坦佛大學、麻省理工學院共同研發一款名為“刺猬”的新概念機器人,發展小天體表面探測能力。
2015年6月,斯坦福大學和噴氣實驗室各完成一臺“刺猬”樣機,利用NASA的C-9飛機完成4次飛行試驗,研究在微重力環境下,兩臺樣機在不同材料上的多種機動能力。通過不同材料模擬多種表面環境,如沙地、粗糙巖石、冰坡、薄冰等,演示了“刺猬”樣機在模擬彗星表面環境下具備可控的跳躍與翻轉能力。兩臺樣機的區別在于,噴氣實驗室采用盤形制動片,而斯坦福大學采用摩擦皮帶制動飛輪,研究人員希望借此機會了解不同制動系統的利弊。
“刺猬”樣機有8個刺、3個飛輪,平臺質量約5千克,攜帶相機、光譜儀等載荷后總質量超過9千克,外形為立方體,每個面都可用于著陸,因沒有輪子,需依靠周圍的刺在天體表面跳躍或翻滾運動,并依靠內部飛輪制動。這些刺也是熱探頭,能夠測量天體表面溫度。
“刺猬”既能利用1或2個刺實現長距離跳躍,也能通過翻轉一個面實現短距離行進。未來任務中,“刺猬”將先通過長距離跳躍移至目標大致區域,再通過翻轉緩慢接近目標。拋物線飛行試驗中,研究人員還證實,“刺猬”能夠從表面強力跳起,擺脫沙坑等不利地形。
研究人員正在研究“刺猬”的自主探測能力,利用繞目標天體軌道上的母艦中繼數據,類似于火星上的巡視器和軌道器之間的關系。“刺猬”的制造成本比傳統巡視器低,而立方體構型也更便于攜帶,母艦可一次性或分階段釋放多個“刺猬”對特定區域開展探測任務。
“刺猬”是NASA創新先進概念計劃中的第二階段項目之一,由NASA中心創新基金和飛行機遇項目提供飛行研發與試驗資金。(中國航天系統科學與工程研究院李金釗)
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