在加州東北部,有一系列洞穴,這些洞穴是數千年前火山爆發熔岩形成的,隨後凝固,留下了足夠寬的隧道供人們行走。但地球並不是太陽系中唯一擁有火山的行星——火山是整個太陽系形成的外星洞穴。
以火星為例。生命繼續存在之前的數百萬年 地球 創造出來後,紅色星球也爆發了火山。火星火山現在似乎處於休眠狀態,但早期的活動留下了太陽系中最大的隧道網路。由此產生的熔岩管綿延超過 820 英尺(250 公尺),是加州隧道寬度的八倍以上。到目前為止,研究人員已經 成立 管道系統在 行進 長達 746 英里(1,200 公里),足以覆蓋美國大陸三倍。另外,科學家認為還有更多隧道有待發掘。
但為了了解網路到底有多大,科學家們正在突破太空探索的界限。其中一位科學家提出了「蒲公英無人機」的想法。
目前,我們的火星探索工作主要基於漫遊車,例如 好奇心 和 毅力。然而,儘管這些機器人車輛具有開創性,但在熔岩管方面它們已經達到了極限。
新墨西哥理工學院副教授穆斯塔法·哈桑納利安 (Mostafa Hassanalian) 告訴 Space.com:“漫遊者的大小與校車相當。” “這就是為什麼他們不能進來。”
火星的大氣層也是無情的,這意味著時速高達 60 英里(97 公里/小時)的風可以給這些探險家帶來壓力,甚至讓他們 撕碎的碎片 多年來由好奇號火星車。
什麼是蒲公英無人機?
哈桑納利安的無人機建立在仿生學的概念之上:機器人技術應該複製我們在自然界中觀察到的事物,而不是重新創造自然界已經成功做到的事情。
哈桑納利安說,當設計太大時,仿生學常常會失敗,但在尺度上會更有效。 「飛機不墜毀是有原因的,」他解釋道。
例如,蒲公英無人機的概念始於另一種類型的機器人哈桑納利安和他的設計團隊稱為“不倒翁機器人”,該機器人基於一種在受到威脅時會滾成球的藥丸蟲。這個想法是將一架藥丸蟲無人機穿過洞穴頂部的一個洞,為其配備降落傘,使其降落到洞穴地面。這款不倒翁機器人內部可容納數千架小型無人機或蒲公英無人機。
然後,藥丸機器人將把數千架無人機發射到洞穴中,蒲公英機器人則被強大的火星風推動一英里又一英里,並在飛行時繪製隧道地圖。
然而,一個障礙是確保有足夠的風來阻止蒲公英無人機。由於沒有任何人造物體進入火星熔岩管,科學家不確定火星風會有多強。沒有風會是一個問題。
但許多研究人員認為,洞穴系統天花板上的孔洞會使隧道通風,使隧道內風很大。此外,機器人還配備了一個高功率風扇,以防風不夠強或減弱。
團隊必須考慮的另一個複雜問題是陽光無法進入洞穴,因此太陽能板(太空船最常見的能源)將無法運作。相反,哈桑納利安設計了依靠壓電運行的蒲公英無人機,壓電由一種可產生電荷的柔性聚合物製成。
在設計階段,團隊也意識到自然界中的空氣驅動種子通常是白色的,因為它們反射更多的陽光,使它們保持涼爽和輕盈。所以他們打算把蒲公英無人機塗成白色,讓它們飛得更遠。
一旦升空,蒲公英無人機將透過無線電訊號傳輸數據,收集濕度、溫度讀數,並最終創建整個隧道系統的地圖。
隧道競賽
哈桑納利安的團隊並不是唯一專注於熔岩管探索的團隊。在一系列測試中開始 2023年由馬拉加大學太空機器人實驗室領導的一群歐洲科學家將機器人放入西班牙蘭薩羅特島上發現的熔岩管中,以便繪製隧道系統地圖,為未來可能的火星任務做準備。
NASA 也完成了 72 航班 使用 匠心直升機火星 穿越地球表面,證明了進一步探索的潛力。但這架無人機被設計為在露天飛行,在完成之前從未有機會進入熔岩管 迎接他的死亡 2024年。
無人機 計劃 由 NASA 開發的表明該航天局對 Arsia Mons 特別感興趣,Arsia Mons 是火星塔爾西斯地區的一座盾狀火山,其中包括太陽系中最大的火山,例如 奧林巴斯蒙斯 – 幾乎比珠穆朗瑪峰高三倍。
光是塔爾西斯地區就有矮行星穀神星那麼大。當核球形成時,它增加瞭如此多的質量,以至於火星被認為傾斜了大約20度。科學家對確切的原因存在爭議,但理論包括火星早期歷史上的大規模碰撞,或不穩定的地函柱。
美國太空總署對阿爾西亞蒙斯火山特別感興趣,因為該機構在火山罩上發現了火山頂塌陷的洞,留下了玻璃窗,露出了內部巨大的隧道網絡。
從火山噴口獲得的熱讀數表明,內部溫度的變化並不像表面那樣劇烈,這引發了人們對有一天能夠進入火山內部的希望,甚至提出了這樣的想法: 生命誕生於火星 在裡面倖存下來。
NASA也在尋找 泰坦上可能存在的洞穴土星最大的衛星,選擇約翰霍普金斯大學 蜻蜓號太空船。 探索表面。
人類要到 2030 年才能登陸地球 最早的。當那一天最終到來時,無人機探索對於人類在火星上的長期生存至關重要。










