ReachBot可能成为第一个在火星洞穴中寻找生命的“探险家”

据CNN报道，在其他行星表面下探索可能是确定地球之外是否存在生命的关键。正如包括美国宇航局（NASA）的“洞察号”着陆器在内的其他任务所表明的那样，钻探火星等行星的表面是很困难的。

最近，“好奇号”火星车首次在火星岩石中测量了总有机碳，这是生命分子中必不可少的成分。但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命来源产生。

新的研究表明，在火星上找到过去或现在生命证据的最佳机会需要深入到其表面以下——至少低于 6.6 英尺（2 米）。火星的大气层非常稀薄，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炸，这可能会迅速降解氨基酸等物质，这些物质提供了脆弱的生命证据。

这些恶劣的地表条件也给宇航员们带来了挑战，这也是科学家们提出其他行星上的洞穴可能是未来探索的关键的原因之一。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避难所。

洞穴还可能包含水等资源，更多地揭示行星的历史——并成为微生物生命证据的“避风港”。在地球上，有各种各样的洞穴系统，其中许多尚未开发，它们支持着不同的微生物群。 但是洞穴很危险——而且由于我们从未在火星洞穴内窥视过，所以很难知道会发生什么。

在人类登陆火星并探索其地下之前，一组科学家想要发送 ReachBot——一种旨在爬行和爬过外星洞穴的机器人。

一个洞穴探险机器人

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

他们知道机器人需要能够抓住锚点，这样它才能在不跌倒的情况下移动——如果它找不到足够的锚点，它就不会走得很远。他的一个学生提出了一种小型机器人的想法，该机器人具有可伸展的机械臂，可以像卷尺一样伸出。

机器人的概念介于篮球和烤面包机的大小之间，并覆盖着可伸缩的吊杆，配备有刺的抓手，可以抓住物体并抓住或推开火星洞穴陡峭的岩石表面。它将能够锚定自己并长距离爬行。当不需要机器人的吊杆时，它们会卷起以不碍事。

Pavone 也是斯坦福大学工程学院航空航天学副教授，他和他的学生提出了具有可伸缩臂的机器人的想法。他们提出了一项提交给NASA创新高级概念计划的提案，该计划资助了可以改变未来任务的太空机器人领域的有远见的概念。

Pavone 说，ReachBot 概念获得了第一阶段的资金，该团队用来进行一轮研究，证明该概念是可行的。

现在，ReachBot已获得第二阶段的资助。 该团队将在接下来的两年内致力于 3D 模拟、机器人原型、制定帮助机器人规避风险的策略，并在现实的任务环境中测试 ReachBot——可能是新墨西哥州或加利福尼亚州的洞穴遗址。这些测试将确定 ReachBot 如何用于未来的探索。

探索火星地下

如果 ReachBot 成为它自己的任务，它可能会依赖一个更大、更有能力的机器人——比如漫游车——来进入它将探索的洞穴。漫游车会将 ReachBot 运送到洞穴入口或将其放在悬崖面上，ReachBot 将能够对其进行扩展。

ReachBot 可能会配备摄像头、显微镜和一种称为 LIDAR 的遥感方法。但是除了机器人需要的电力和通信系统之外，仪器还需要电力并增加重量。

斯坦福大学工程学院航空航天学博士生 Stephanie Newdick 说，该团队设想 ReachBot 将被拴在地面漫游车上，它可以提供电力并充当通信中继器。

除了向流动站发送数据外，ReachBot 还可能有一个传送带系统，可以收集样本并将其发送到地面。 Newdick说，流动站将更大，并配备可以详细分析样本的仪器。

ReachBot 的任何初步调查结果都可以决定后续任务的下一步。

“洞穴是危险的环境，但它们在科学上很有趣，”Newdick说。“我们对这个机器人的想法是在人们到达那里做有趣的科学并确定该地区之前走得更远。”

未来目的地

对于像 ReachBot 这样的机器人来说，火星洞穴只是一个可能的机会。Pavone 看到了这些机器人在国际空间站等地方与人类一起工作的潜力，可以处理一些任务，以便宇航员可以更好地利用他们的时间。

Gateway是一个计划中的月球前哨，将存在于地球和月球之间。Newdick说，像 ReachBot 这样的机器人可以进行维护和保养。ReachBot 还可以在月球洞穴内爬行，这可以作为宇航员探索月球的资源。

Pavone 说，在未来，该团队认为 ReachBot 可以根据其目的地进行定制，从而影响设计选择，例如其尺寸和可伸展臂的数量。

ReachBot机械臂的末端还可以配备科学仪器，这些仪器可以进入机器人无法进入的微小裂缝和缝隙中。

凭借如此多的能力，该团队将他们的创造视为进一步探索我们太阳系的一种方式，去人类尚无法踏足的地方。（cnbeta）