氣態(tài)巨衛(wèi)星上的地下海洋是尋找地球以外生命的希望之地。最近，美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)一個(gè)新概念，將允許智能手機(jī)大小的機(jī)器人在宇宙海洋中“遨游”，以尋找生命的跡象。作為創(chuàng)新先進(jìn)概念(NIAC)研究計(jì)劃的一部分，NASA已撥款開發(fā)“獨(dú)立微型游泳者傳感”(SWIM)項(xiàng)目。

木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二看起來像是巨大的冰球，厚厚的冰殼下覆蓋著巨大的海洋。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家們一直猜測(cè)，這些水域可能存在外星生命。

NASA在最近的一份官方新聞稿中宣布，他們計(jì)劃開發(fā)一大批微型游泳機(jī)器人。首先，著陸器將降落在其中一顆衛(wèi)星的冰殼上，然后部署一個(gè)探測(cè)器，該探測(cè)器利用其核電池的熱量融化一條穿過冰層通往下方海洋的隧道。一旦到達(dá)那里，探測(cè)器將釋放大約50個(gè)SWIM機(jī)器人，開始獨(dú)立探索寒冷的水域。

每個(gè)SWIM機(jī)器人都是楔形的，長(zhǎng)約12厘米，體積約60—75立方厘米。其中大約48個(gè)可裝進(jìn)直徑25厘米的穿冰機(jī)器人中，僅占科學(xué)有效載荷體積的15%左右。從理論上講，這比其他行星探索機(jī)器人要小得多，允許多個(gè)機(jī)器人緊湊地裝載到冰探測(cè)器中。它們將擴(kuò)大探測(cè)器的科學(xué)探索范圍，增加探測(cè)生命證據(jù)的可能性，同時(shí)評(píng)估遙遠(yuǎn)的海洋天體的潛在宜居性。

每個(gè)機(jī)器人都有自己的推進(jìn)系統(tǒng)、機(jī)載計(jì)算系統(tǒng)和超聲波通信系統(tǒng)，還配有簡(jiǎn)單的溫度、鹽度、酸度和壓力傳感器。此外，它們還將攜帶監(jiān)測(cè)生物標(biāo)志物(生命跡象)的化學(xué)傳感器。

SWIM機(jī)器人可像魚或鳥一樣“聚集”在一起，從而通過重疊測(cè)量減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。這組數(shù)據(jù)還可以顯示梯度：例如，溫度或鹽度在群體的集體傳感器中不斷增加，并指向它們正在檢測(cè)的信號(hào)源。

游泳機(jī)器人的基本概念由NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人工程師伊桑·沙勒提出。這一概念在2021年獲得了12.5萬美元的資金，目的是研究這些機(jī)器人的設(shè)計(jì)和可行性?，F(xiàn)在，它獲得了NIAC的第二階段資金60萬美元，將在未來兩年開發(fā)和測(cè)試游泳機(jī)器人的3D原型。

未來，NASA計(jì)劃在2024年執(zhí)行的“歐羅巴快艇”任務(wù)中部署這些楔形游泳機(jī)器人。(實(shí)習(xí)記者張佳欣)

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