探索外星的洞穴机器人

　　探索其他行星的表面之下可能是确定地球之外是否存在过生命的关键。

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　　正如包括M国宇航局InSight着陆器在内的其他任务所显示的那样，钻透火星等行星的表面是很困难的——要钻到地表下几英寸以上有点太困难了。

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　　最近，好奇号火星车首次测量了火星岩石中的总有机碳，这是生命分子的必要成分。但是这并不能证明火星上曾经存在过生命，因为碳也可以由非生物来源产生。

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　　新的研究表明，寻找火星上过去或现在生命证据的最佳机会需要深入其表面以下——至少6.6英尺(2米)以下。火星的大气层极其稀薄，这意味着这颗红色星球的表面受到来自太空的高能辐射的轰击，这可能会迅速降解氨基酸等提供生命脆弱证据的物质。

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　　这些恶劣的地表条件也给宇航员带来了挑战，这也是科学家们认为其他星球上的洞穴可能是未来探索的关键的一个原因。月球和火星上的巨大洞穴系统可以作为未来太空旅行者的庇护所。

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　　洞穴也可能包含像水这样的资源，揭示更多关于一个星球的历史，并且是微生物生命证据的避难所。在地球上，有各种各样的洞穴系统，其中许多仍未被探索，它们支持不同的微生物群体。但是洞穴是危险的——因为我们从来没有窥视过火星洞穴，所以很难知道会发生什么。

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　　在人类登上火星并探索其地下之前，科学家们想到一种设计用于在外星洞穴中爬行和攀爬的机器人。

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　　洞穴机器人

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　　这个想法诞生于2018年，当时斯坦福大学自主系统实验室主任MarcoPavone和他的学生正在为火星洞穴探险者集思广益。

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　　他们知道机器人需要能够抓住锚点，这样它才能移动而不摔倒——如果它找不到足够的锚点，它就走不远。

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　　他的一个学生提出了一个小型机器人的想法，这种机器人的手臂可以像卷尺一样伸出，可以像蜘蛛侠一样使用蜘蛛网来帮助他在纽约市的天际线上导航。

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　　这个机器人的概念介于篮球和烤箱的大小之间，覆盖着可延伸的悬臂，悬臂上装有带刺的夹子，可以抓取物体，抓住或推离火星洞穴陡峭的岩石表面。它将能够固定自己并长距离爬行。

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　　当不需要机器人的吊杆时，它们会卷起以避开。

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　　帕沃恩也是斯坦福大学工程学院航空航天学副教授，他和他的学生们想出了一个带有可伸展吊杆的机器人的主意。

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　　他们创建了一个提案，提交给M国宇航局的创新先进概念计划，该计划资助空间机器人领域的有远见的概念，这些概念可能会改变未来的任务。

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　　洞穴机器人还可以用来探索月球洞穴，看看宇航员是否可以将它作为一种新的工具。

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　　帕沃恩说，洞穴机器人概念获得了第一阶段的资金，该团队用它进行了一轮研究，证明这一概念是可行的。

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　　现在，洞穴机器人已经获得了第二阶段的资金。该团队将利用未来两年的时间进行3D模拟。

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　　开发机器人原型，开发帮助机器人避免风险的策略，并在现实的任务环境中测试机器人的地方可能是新墨西哥州或加利福尼亚州的一个洞穴。

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　　这些测试将决定机器人如何用于未来的探索。