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本文作者: no name | 2016-09-30 17:55 |
“對(duì)于太空的探索總是充滿奇趣與挑戰(zhàn)?!?br/>
太空探測(cè)時(shí),航天器有時(shí)會(huì)突然地劇烈抖動(dòng),無(wú)論是被飛馳的太空巖石擊中,還是控制系統(tǒng)被宇宙射線擾亂,即便是其他情況,宇航員也一定想要有個(gè)可以抓住的東西。NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,更具體來(lái)說(shuō)是它下屬的行星機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室,正在嘗試制造一種機(jī)器,可以在太空探測(cè)過(guò)程中,在可能遇到的各種復(fù)雜表面上產(chǎn)生一個(gè)抓力。
要在太空環(huán)境中產(chǎn)生這個(gè)抓力,會(huì)存在幾個(gè)問(wèn)題:
首先,機(jī)器人通常要避免不平整的表面,更何況是在火星上隨處可見(jiàn)的那種懸崖絕壁上。
其次,太空是一種挑戰(zhàn)地心引力的環(huán)境。 “在零重力下,連在表面推動(dòng)一個(gè)磁帶都很困難?!眹姎馔七M(jìn)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人電氣工程師 Jaakko Karras 說(shuō)道。
而且無(wú)重力的情況下是違反牛頓第三定律的,你很難在地面站穩(wěn)。對(duì)于每一個(gè)動(dòng)作,都有一個(gè)相等的反作用力。所以當(dāng)你用力時(shí),也會(huì)有同樣大小的力將你推開(kāi)。
這不只是微重力的問(wèn)題。在低重力環(huán)境下,如小行星或彗星,也不適用。 “如果你想要做一些取樣工作,一開(kāi)始鉆探,你就有可能隨著鉆頭鉆入地面而旋轉(zhuǎn)起來(lái)?!盞arras 說(shuō)。
“自然總是能解決我們周?chē)膯?wèn)題?!?/p>
Karras 說(shuō):“一個(gè)常見(jiàn)的方法就是仿生學(xué)?!碑?dāng) Karras 和他的團(tuán)隊(duì)在垂直的巖壁上測(cè)試攀爬機(jī)器人時(shí),蜥蜴恰好從旁邊爬過(guò)。但就是這個(gè)迅速爬過(guò)的小壁虎,讓Karras 決定從進(jìn)化論中尋找攀爬機(jī)器人設(shè)計(jì)的線索。他團(tuán)隊(duì)制造的膠粘劑利用范德華力,這是壁虎能在光滑表面攀爬的原理。為了應(yīng)對(duì)那些凹凸不平的情況,他的團(tuán)隊(duì)制造了可以彎曲伸縮的microspines 抓手。
基于壁虎原理的膠粘劑和 microspines 抓手在深層太空中的應(yīng)用前景很好?;诒诨⒃淼恼澈蟿┮呀?jīng)在國(guó)際空間站中開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試?,F(xiàn)在,宇航員能用它來(lái)把一些東西固定在內(nèi)飾板上。但 NASA 考慮把它作為 Velcro 魔術(shù)貼的替代品,它不會(huì)粘到灰塵或毛發(fā),避免影響國(guó)際空間站脆弱的環(huán)境。而 microspines 抓手則是作為 NASA 小行星重定向任務(wù)的重要組成部分:機(jī)器人的小尖觸會(huì)用于抓取小行星的巖礫,并把它存入我們周?chē)脑虑蜍壍馈?/p>
Karras 還希望在今后的任務(wù)中能使用 microspines 的垂直攀爬技術(shù)來(lái)探索火星洞穴和熔巖隧道,因?yàn)檫@些地方曾有液態(tài)水儲(chǔ)存,而且一般都有遮蔽物,處于低輻射區(qū)域。這些都有助于發(fā)現(xiàn)過(guò)往有過(guò)生命跡象的可能性。
“所以,如果我們?cè)谖磥?lái)幾十年中發(fā)現(xiàn)了火星人,那么你也許還要感謝壁虎?!?/p>
via Wired
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