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，美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)一個新概念，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。長期以來，科學(xué)家們一直猜測，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，然后部署一個探測器，該探測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，探測器將釋放大約50個SWIM機(jī)器人，開始獨(dú)立探索寒冷的水域。

每個SWIM機(jī)器人都是楔形的，長約12厘米，體積約60—75立方厘米。其中大約48個可裝進(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，允許多個機(jī)器人緊湊地裝載到冰探測器中。它們將擴(kuò)大探測器的科學(xué)探索范圍，增加探測生命證據(jù)的可能性，同時評估遙遠(yuǎn)的海洋天體的潛在宜居性。

每個機(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，從而通過重疊測量減少數(shù)據(jù)錯誤。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的信號源。

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。現(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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