NASA推进创新先进概念计划游泳机器人“遨游”外星海域寻找生命

气态巨卫星上的地下海洋是寻找地球以外生命的希望之地。最近，美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室正在开发一个新概念，将允许智能手机大小的机器人在宇宙海洋中“遨游”，以寻找生命的迹象。作为创新先进概念（NIAC）研究计划的一部分，NASA已拨款开发“独立微型游泳者传感”（SWIM）项目。

独立微型游泳者感知（SWIM）概念图：数十个小型机器人通过穿冰机器人穿过月球的冰壳进入其下方的海洋。

图片来源：NASA/喷气推进实验室-加州理工学院

木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二看起来像是巨大的冰球，厚厚的冰壳下覆盖着巨大的海洋。长期以来，科学家们一直猜测，这些水域可能存在外星生命。

NASA在最近的一份官方新闻稿中宣布，他们计划开发一大批微型游泳机器人。首先，着陆器将降落在其中一颗卫星的冰壳上，然后部署一个探测器，该探测器利用其核电池的热量融化一条穿过冰层通往下方海洋的隧道。一旦到达那里，探测器将释放大约50个SWIM机器人，开始独立探索寒冷的水域。

每个SWIM机器人都是楔形的，长约12厘米，体积约60—75立方厘米。其中大约48个可装进直径25厘米的穿冰机器人中，仅占科学有效载荷体积的15%左右。从理论上讲，这比其他行星探索机器人要小得多，允许多个机器人紧凑地装载到冰探测器中。它们将扩大探测器的科学探索范围，增加探测生命证据的可能性，同时评估遥远的海洋天体的潜在宜居性。

每个机器人都有自己的推进系统、机载计算系统和超声波通信系统，还配有简单的温度、盐度、酸度和压力传感器。此外，它们还将携带监测生物标志物（生命迹象）的化学传感器。

SWIM机器人可像鱼或鸟一样“聚集”在一起，从而通过重叠测量减少数据错误。这组数据还可以显示梯度：例如，温度或盐度在群体的集体传感器中不断增加，并指向它们正在检测的信号源。

游泳机器人的基本概念由NASA喷气推进实验室机器人工程师伊桑·沙勒提出。这一概念在2021年获得了12.5万美元的资金，目的是研究这些机器人的设计和可行性。现在，它获得了NIAC的第二阶段资金60万美元，将在未来两年开发和测试游泳机器人的3D原型。

未来，NASA计划在2024年执行的“欧罗巴快艇”任务中部署这些楔形游泳机器人。

【总编辑圈点】

作为一个创新先进概念，游泳机器人确实富有想象力。既然气态巨卫星的地下海洋被认为是地外生命最可能存在的地方之一，那干脆投放一批游泳机器人去一探究竟吧。这些机器人首先要被飞行器搭载到某个卫星的冰壳上，然后由探测器融化出一条穿过冰层的隧道，之后探测器再在海洋中释放出微型游泳机器人，让它们寻找生命的证据。不过也不要高兴得太早，这些还只是概念，尚在研究可行性的阶段，连原型机都还没有，希望我们能尽快看到实物。（张佳欣）