日前,據國外媒體報道,即使是在最有利的情況下,精密的探測車要在一顆環(huán)境惡劣的行星上登陸也會很困難。但如果能夠像丟下一顆皮球那樣,把一輛探測車扔到行星表面,不用擔心它會被摔壞,結果又會怎樣呢?
無論TSSM還是TiME計劃,著陸“土衛(wèi)六”都需要避開地形的麻煩,但從現(xiàn)有寥寥無幾的探測數(shù)據看“土衛(wèi)六”的水域面積并不大。而美國宇航局正在探索的超級球形機器人(Super BallBot)項目,就是探尋“土衛(wèi)六”奧秘的大膽嘗試。
“泰坦”是土星的第六顆衛(wèi)星,因此也常被稱為“土衛(wèi)六”,根據現(xiàn)有并不豐富的探測資料看,它表面很可能有生命存在的跡象,因此和木星的第二顆衛(wèi)星“歐羅巴”一樣強烈吸引著行星科學家的目光。
去或不去“土衛(wèi)六”就在那里
它采用了罕見的球形結構,由纜繩和剛體桿構成了獨特的張拉整體結構。與傳統(tǒng)著陸器和巡視器不同,這種結構甚至沒有剛性連接,但卻相當輕巧耐用。
談到航天的回報,阿波羅登月曾大大促進了美國科研水平和工業(yè)技術的發(fā)展,而無論是任何國家重復進行載人登月,卻不可能再有這樣的效果了。
美歐目前在聯(lián)合設計新一代的“土衛(wèi)六”探測器,如泰坦土星系統(tǒng)任務(TSSM)和泰坦海洋探測器(TiME),它們都將釋放著陸器浮在“土衛(wèi)六”的海面上進行探測,以消除復雜地形對探測器的影響。
無論從開拓視野,探索未知的深空,還是從提高航天投資回報效率出發(fā),我們都應該關注以超級球形機器人為代表的創(chuàng)新性先進概念。
美國宇航局艾姆斯研究中心正在設法通過他們設計的一種被戲稱為“超級球形機器人”——可以改變形狀的遙控外骨骼,找到解決這個問題的辦法。這或許可以更好地解決探測“土衛(wèi)六”的問題。
實際上,美國宇航局計劃一次釋放多個機器人,以降低任務風險,并進行協(xié)同探測?;蛟S,這有可能探測更多有價值的地區(qū),帶來更有價值的發(fā)現(xiàn)。
同時,它的表面還有類似地球上沙丘的地形,覆蓋了約20%的表面。由于存在降雨等現(xiàn)象,“土衛(wèi)六”表面還有大片泥濘的沼澤地形,這與地球十分相似,但卻極大地增加了探測的難度。
設計匠心獨具可“吸收”沖擊力
人類要進一步開展深刻探測,就必須打破常規(guī)思維,進行創(chuàng)新性概念的研究。根據美國宇航局的篩選,創(chuàng)新性概念的項目在未來深刻探索中最具創(chuàng)造性,這些技術也許在十年或更長時間內成熟。如果有一天應用于實際項目,或許能從根本上改變人類深空探測的方式。
而球形結構本身就更便于吸收能量,著陸時可以將沖擊力分散到多個面上,再通過整體形變進行“吸收消化”。而超級球形機器人則可以通過多次彈跳和結構上的改變吸收大量沖擊力,從而實現(xiàn)安全著陸。這種獨具匠心的設計,省去了傳統(tǒng)著陸器復雜降落傘和緩沖機構,能夠提高探測器的載荷質量比。同時,將傳統(tǒng)的著陸器和巡視器合二為一,還能有效減輕探測器的重量。
重復前人的方式更不要說道路,容易做到工程上的成功,卻難以找到科學上的新發(fā)現(xiàn)。
極其嚴酷的環(huán)境和與地球間遙遠的距離,讓“土衛(wèi)六”的探測難度遠高于月球和火星。它距離地球約12億公里,人類傳統(tǒng)的化學火箭很難一步到位的發(fā)射,想要接近它都不是那么容易。
創(chuàng)造性概念更應獲得關注
然而,更大的問題在于“土衛(wèi)六”本身嚴酷的環(huán)境。它是一顆直徑5150公里的衛(wèi)星,同時擁有十分稠密的大氣層,其表面氣壓是地球的1.5倍。
為了廉價高效的探索廣闊神秘和復雜的太陽系,美國宇航局可謂煞費苦心,這不僅是深空探測的需求,也是發(fā)展新技術的必然。









