NASA訓練波士頓動力公司機器狗探索火星洞穴，尋找生命跡象

8月14日消息，眾所周知，在其他星球上尋找生命跡象時，洞穴是非常關鍵的地點。但是，在地球上科學家們如何才能有效地探索另一個世界上錯綜複雜、黑暗、陌生的環境呢？美國宇航局(NASA)火星車“毅力號”(Perseverance)正在火星表面尋找古代生命的跡象，但該機構顯然認為，能在洞穴中探索的機器人可能更有助於其發現火星生命。

為此，NASA正在與包括波士頓動力公司在內的多家承包商合作，在名為“弱光環境下的生物和資源模擬調查”（BRAILLE）項目中，探索地球上類似火星的洞穴，並希望將獲得的經驗用於之 洞穴是最有可能在其他行星上發現生命跡象的地方之一，因為它們能夠保護生命不受宇宙射線和太陽系周圍極端溫度波動的影響。

但除了尋找生命跡像外，研究人員對探索洞穴感興趣的另一個原因是：洞穴為未來探索火星或其衛星的宇航員提供了明顯的天然庇護所。完全自主的機器人可以幫助探索這些洞穴，比如波士頓動力公司的機器狗Spot。這些洞穴據信有數百米長，普通探測器與地球保持通信將非常困難。

那麼，設計火星機器人和地球機器人有什麼不同呢？該項目的研究負責人阿里·阿加(Ali Agha)說，它們在很多方面都很相似，特別是在AI大腦以及其在與地球上的科學家沒有聯繫的情況下處理信息和做出決定的能力方面。在地球上，NASA將其完全自主的人工智能係統星雲(NeBula)移植到Spot身上，以幫助該機構探索月球、火星和太陽系的其他地方。

阿加表示：“未來潛在的人類探索任務可以在許多不同的方面受益於機器人。特別是，機器人可以在人類登陸目的地之前被派去執行先期任務，提供更多關於目的地的信息。此外，機器人可以在執行任務期間陪伴宇航員，幫助尋找特定的地形或執行後勤和許多其他任務，這可以使宇航員的任務更安全、更高效。”

今年7月，NASA“洞察號”（InSight）著陸器利用來自“火星地震”的數據，詳細展示了火星的內部結構，包括其地核、地幔和地殼。

據NASA網站介紹，利用星雲，NASA的研究人員能夠解決機器人大腦所需的各種任務元素，包括感知、環境、運動、系統健康以及通信等。但當涉及到機器人身體時，事情就變得更加複雜了。科學家們需要考慮溫度管理、保護機器人免受輻射以及長途跋涉到遙遠目的地帶來的嚴格的電力和能源限制，所有這些方面在地球上以前都沒有考慮過。

阿加表示：“Spot是我們擁有的能力最強的機器人之一，看到它成功地對來自機器人大腦的高層決策和命令做出反應，以及如何在崎嶇和極端的地形上保持穩定，令人感到驚嘆。除了傳統輪式探測器，'行走'能力至關重要，特別是在應對不平坦或沒

2007年，科學家們在火星上首次發現了洞穴，當時他們推測這些洞穴可能曾存在外星生命。從那時起，研究人員就開始研究火星(及其衛星)上的地下熔岩管，包括火星上最大火山之一帕弗尼斯山（Pavonis Mons）的熔岩管，那裡將來很可能會被用於人類居住。

機器人需要攜帶足夠的有效載荷，這樣它的眼睛、耳朵和大腦才能幫助其在火星或其衛星地形上導航。此外，它還需要攜帶必要數量的科學儀器，並能夠以“合理的”穩定性、速度和耐力穿越火星。阿加解釋說，Spot是NASA正在研究的少數幾個能夠同時滿足這三個要求的機器人之一。因此，在Spot上整合我們的機器人大腦星雲，將有助於推動探索未知的火星類環境。

NASA下屬噴氣推進實驗室在其網站上強調了Spot的“智慧”，指出它可以用來發現火星表面下的微生物生命，或冰冷的天體，如木衛二、土衛二和土衛六上的生命跡象。

這些機器人通常無法在洞穴內進行交流，因此科學家們急切地等待它們返回地表獲取數據，這些數據可能包括洞穴內部的3D地圖、有關科學目標的信息或關於環境的總體發現。有些機器人還配備了機械臂，可以從洞穴壁上帶回樣本進行分析。研究人員希望，在人類與它們建立了某種程度的信任之後，這些機器人將能夠自主執行部分未來太空任務。

下一代機器人有可能進入傳統火星車無法到達的區域，比如“毅力號”（Perseverance）或“好奇號”（Curisoty）。阿加說：“下一代機器人的身體和機械運動能力將使它們能夠到達傳統火星車無法到達的新區域，並執行新型任務。此外，由於速度和穿越能力的提高，未來的任務可以瞄準傳統上被認為離火星可登陸區域太遠的目的地。”

今年4月，布朗大學的研究人員發表的一項研究表明，火星塵土飛揚的地表下可能存在生命。研究人員觀察了火星岩石的化學成分，並確定如果這些岩石接觸到水，可能會支持類似於地球上的微生物群落。