现实版 BB-8“仓鼠球”机器人未来或能绘制月球洞穴地图

欧洲航天局正在研发一种球形探测车原型，用于探测月球洞穴的深度。这将是首次深入其他星球表面之下的探测任务。

这艘小型飞船名为“DAEDALUS”（代达罗斯，即月球地下结构深度自主下降与探索）——它将由起重机放入洞穴，然后释放并在里面自主滚动。

“由于该机器人配备了激光扫描仪和摄像头，它可以完全自主行动，”德国维尔茨堡大学 DAEDALUS 项目成员、机器人专家 Dorit Borrmann 表示。如果他们冒险让机器人自行行动，“我们实际上可能会进一步探索，然后收集更多数据。”

该探测车直径约为 1.5 英尺，能够通过激光脉冲反射到洞穴壁上并用两个 360 度摄像头观察洞穴内部结构。该原型是欧洲航天局探索月球洞穴的一系列大型项目的一部分。

地下月球不仅在地质学上很有意思，比如了解月球是如何形成的，而且对未来宇航员也有实际意义。月球表面不受宇宙辐射、微陨石和极端温度的影响，但洞穴可以帮助宇航员或未来的月球定居者免受这些威胁。有些洞穴的阴影下甚至可能隐藏着水冰。

朱莉·斯托帕尔 (Julie Stopar) 是月球和行星研究所的行星科学家，研究月球表面的地质和演化，她没有参与 DAEDALUS 项目，她说她很高兴看到像这样的创新设计。它们可以让探测器探索以前我们无法到达的有趣地方。斯托帕尔说，地下任务可以研究洞穴内的不同岩石层，并从熔岩流中寻找以矿物形式保存下来的古老气体——从而进一步了解月球的历史。

但她并不十分确信熔岩管能很快为宇航员提供有用的掩体。许多洞穴都有数百英尺高的陡峭入口，人类很难穿越。她还说，远离两极的洞穴会更温暖，可能不会保留足够人类使用的水冰量。

斯托帕尔说，代达罗斯号将要探索的熔岩洞穴形成于数十亿年前。当时，月球上发生了大规模的小行星大小的岩石撞击，形成了盆地——月球表面的黑暗凹陷区域——但那仍然是“火山活动非常频繁的时期”，她说。

斯托帕尔曾经去过地球上的熔岩管，他说，“有时候它们很容易穿过”，但其他时候它们充满了碎片，这对探测器来说可能是一个挑战。

月球车的构想源自 2019 年的一次众包活动，当时欧洲航天局征集月球洞穴探索构想。月球车和用于下放月球车的起重机是欧洲航天局选择深入探索的两个构想。在最近进行了为期四周的可行性研究后，该团队初步计划在 2033 年左右探索月球的马里乌斯山（该地区有从太空拍摄到的洞穴）。不过，设计和任务的细节仍悬而未决。

探测车内部将有一系列传感器和运动设备，并由坚固、透明的外壳保护。这对于防止月球尘埃侵入尤为重要，因为月球尘埃会​​对仪器造成严重破坏。探测车将通过移动外壳内的重心来移动，使球失去平衡，使其朝所需的方向滚动——就像球内的仓鼠一样。如果它被卡住，16 根杆中的一根可以从其表面伸出，将球弹过障碍物。

博尔曼表示，目前设计中最大的悬而未决的问题之一是外壳将由什么材料制成。他们需要找到或设计一种材料，既能保护内部免受撞击，又不会被岩石或锋利的月球尘埃颗粒磨损，这样摄像机才能保持清晰的视野。

对于这项任务，球形设计优于更传统的腿或轮子，因为驾驶或步行下陡峭的月球坑会非常危险，Borrmann 说。如果他们把传统的机器人放下来，它的突出部分可能会被岩石钩住。探测器将在下降到洞穴时扫描周围环境，从而获取大量数据，这样即使在最坏的情况下它无法在洞穴地面上移动，它仍然可以大致了解洞穴的构成和布局。它不仅能够绘制洞穴的 3D 地图，还能分析岩石发出的光谱以确定其成分。

所有这些信息对于目前对其内部情况知之甚少的科学家来说都将大有裨益。