
日本科学家如何将现实版变形金刚送上月球
这款由日本制造的球形变形探测器,大小仅为3英寸(8厘米),成功地在月球上运行,并在此过程中演示了自主导航和与另一着陆器的无线通信,从而将数据传回地球。这款名为SORA-Q的机器人探测器,其名称来自日语中的“空间”和“球体”,旨在为更多迷你型自主月球机器人铺平道路。SORA-Q于2023年12月借助日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的月球调查智能着陆器(SLIM)任务飞往月球。在绕月轨道停留几周后,SLIM于2024年1月19日在月球表面着陆。随后,它迅速释放了与另一台机器人一起的SORA-Q探测器,这台机器人是一台名为月球探险车-1(LEV-1)的跳跃机。(SORA-Q被指定为LEV-2。)SLIM是日本首次成功软着陆月球的任务。这款小型变形探测器由JAXA、索尼、同志社大学和Takara-TOMY联合开发。后者是一家玩具公司,与孩之宝共同拥有变形金刚品牌,利用他们在设计汽车人和霸天虎的玩具方面的专业技术,使SORA-Q具备了变形能力。SORA-Q通过将其形状从球体延伸到更像气缸的形状实现变形,利用其原始球形的半球作为轮子。在轮子之间升起了一台相机,尾部展开以充当后方稳定器。SORA-Q随后能够围绕SLIM着陆器移动,并拍摄着陆器及其着陆地点的月球环境的彩色图像。SLIM着陆在一个名为Shioli的宽885英尺(270米)的火山口附近,该火山口位于一个更大的宽61英里(98公里)的火山口Cyrillus之内,而Cyrillus本身位于月球近侧的Nectaris海中。月球探险车的设计由JAXA的平野大地领导的团队进行。其目标是在小型包裹中提供自主性,而不是增加有效载荷质量和成本的大型探测器,这样的探测器无法进入像裂缝等狭小空间。然而,对于像SORA-Q和LEV-1这样的掌中宝探测器,不得不进行取舍,因为并非所有功能都能集成到其中。因此,这两台小型机器人协同工作以探索并将数据传回地球。月球表面运动序列的概述。(A)LEV-1和LEV-2在着陆月球表面前从SLIM着陆器中部署。(B)LEV-2通过LEV-1向地球传输数据。(C)月球表面的模式切换和运动序列。(图像来源:D. Hirano)在这种情况下,自主性意味着能够利用相机图像绕过如火山口和坑洞等障碍物而无需任务控制的介入。“尽管单个小型探测器的能力固有有限,但结果突显出这类平台作为独立探险者的潜力……能够进入主要大型航天器无法抵达的环境,”平野和他的团队在描述任务结果的研究论文中写道。与这两台小机器人通讯在大约100分钟后停止,比SORA-Q预期的工作寿命少了20到30分钟。平野将探测器使命的提前结束归因于LEV-1在跳跃过程中受损,或LEV-1电池耗尽,这两者都阻止了数据传回地球。您可以在《科学机器人》期刊上阅读关于SORA-Q任务的完整报告。
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