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蒸汽朋克太空探索?冰卫星机器人可以利用蒸汽动力跳跃

文章标签:蒸汽美国机器人航天局太空   文章来源:中国传统文化   发布时间:2020-08-26 10:23:34

【内容简介】:nasa的喷气推进实验室正在研究一个概念机器人——sparrow,它能在木卫二和土卫二这种冰卫星上利用融化的冰产生的蒸汽跳上冰面,实现在低重力环境中飞行,这样哪怕卫星表面地形高度复杂,sparrow也能相对自由的飞行了。

蒸汽朋克太空探索?冰卫星机器人可以利用蒸汽动力跳跃。

蒸汽朋克太空探索?冰卫星机器人可以利用蒸汽动力跳跃

有朝一日,探索者们可能会使用老式的方法来搜寻冰卫星上的生命----蒸汽动力。

美国宇航局喷气推进实验室(JPL)正在研究一种概念机器人,它将释放一个足球大小的机器,利用融化的冰产生的蒸汽,在卫星表面上跳跃并在空中飞行。

这个想法早期被称为海洋世界蒸汽推进式自主检索机器人(SPARROW)。在木卫二或土卫二等冰冷的卫星上,因为没有厚重的大气层使其减速,SPARROW可以在卫星的低重力环境中飞行数英里。

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“木卫二上的地形可能非常复杂。”这一概念的首席研究员,喷气推进实验室机器人专家加雷斯·梅里安-格里菲斯在喷气推进实验室的一份声明中说道。像“SPARROW”这样的机器人可能遇到的挑战包括充满危险的有裂缝或气孔的冰块,或者是通常在地球高纬度地区才会形成的冰刃。然而,“SPARROW”可以克服这些障碍,梅里安-格里菲斯补充道,“它完全可以在其他不适宜居住的地区自由穿越。”

蒸汽朋克太空探索?冰卫星机器人可以利用蒸汽动力跳跃

一位艺术家绘制的在太阳系冰卫星表面的SPARROW机器人和它的着陆器。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

“SPARROW”在2018年获得了美国宇航局创新先进概念项目的第一阶段资助,该项目专注于推动创新性技术的发展,使设计团队能够探索他们的想法,提高航天任务的技术准备水平。“SPARROW”团队也可以提出后续的第二阶段研究,以便进一步发展。

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到目前为止,该团队一直在评估高效产生蒸汽的水基推进剂系统的不同方案。通过计算机模拟,“SPARROW”研究人员还研究了机器人在探索冰层时如何翻滚和移动,为了确保机器人在移动时使用最有效的发射角度和跳跃速度。

梅里安-格里菲斯说:“从这个实验数据以及相关的推算中,我们可以确定单次长距离跳跃比几次短距跳跃效率更高。”

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尽管距离“SPARROW”的发射任务可能还有好几年甚至几十年(如果真的发生的话),但研究人员已经对如何进行探索有了一些想法。着陆器可能会把成群的“SPARROW”机器人带到卫星,它们将在卫星表面进行独立调查。着陆器则会深入冰层,融化冰层为单个机器人提供燃料。

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每一个小跳跃机器人都会加热引擎内的水,以产生在卫星表面跳跃所需的蒸汽。“SPARROW”机器人们会在距离着陆器安全的距离内飞行,这样它们就可以在需要补充燃料时返回基地,同时也可以将科学样本送去进行分析。

相关知识

美国国家航空航天局(英语: National Aeronautics and Space Administration ,缩写为NASA,/ˈnæsə/)是美国联邦政府的一个独立机构,负责制定、实施美国的民用太空计划、与开展航空科学暨空间科学的研究。1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了《美国国家航空暨太空法案》,创立了NASA,取代了其前身美国国家航空咨询委员会(NACA),于1958年10月开始运作。自此,美国国家航空航天局负责了美国的太空探索,例如登月的阿波罗计划,天空实验室,以及随后的航天飞机。自2006年2月,美国国家航空航天局的愿景是“开拓未来的太空探索,科学发现及航空研究”。美国国家航空航天局的使命是“理解并保护我们依赖生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙”。在太空计划之外,美国国家航空航天局还进行长期的民用以及军用航空航天研究。

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美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构中执牛耳者。美国国家航空航天局透过地球观测系统提升对地球的了解,透过太阳科学研究计划精进太阳科学。美国国家航空航天局注重于利用先进的机器人航天器任务探索太阳系中的的所有天体,并利用天文观测台及相关计划研究天体物理学中的主题,例如大爆炸理论。美国国家航空航天局与许多美国国内及国际的组织分享其研究数据。是世界上最大的政府性质航天机构。

作者: Elizabeth Howell

FY: Nep

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