| 中国密制星球机器人
登月机器人有6条腿,长得一点也不像人
最近,一则新闻令国人振奋:我国将在宇航员登月之前,率先派机器人登上月球。
在我们的印象中,机器人就是像人一样的机器。那么,我国第一个登月的机器人究竟是什么样子的?南京理工大学机器人研究所所长施祖康教授介绍说,为了适应月球上的物理环境和化学环境,以及它在月球上的工作需要,登月机器人的外形不一定按照人的模样设计。其实,登月机器人是一台集各种尖端仪器于一体的综合智能机器,因为航天器舱体体积有限,所以登月机器人的体积不会超过办公桌大小,在地面的重量也不过几百公斤。
在美术馆展出的这辆扁扁的车子有六个轮子,根据清华大学计算机系副教授朱纪洪先生的介绍,它是按照清华大学正在设计中的一款中国无人遥控月球车的真实技术参数等比例缩小制成的,该月球车的真实设计长度为800mm,宽约600mm,高度约为500mm,这样小巧的体型是受研究经费和技术因素的综合制约,现在将1公斤物质送入太空中大约需要花费1万美元。坑坑洼洼的月球表面无路可走,该车的爬坡坡度最大为35度。
设计者为这款概念车设计了六个轮子,其中每侧的两个轮子通过两个摇臂与另一个轮子相连,由于月球表面崎岖不平,车尾部还有一个摇臂用来减低车身行驶时的起伏颠簸,每个轮子里都安装了独立的发动机,采用自备电池和太阳能电池供电,每个轮子都可以单独驱动,这套独特的驱动系统能够保证月球车在月球上轻松越过约18公分高的障碍物,而车身本身不会有大的起伏,真正做到在月球上如履平地。
智商相当于3岁小孩的登月机器人如何在月球上找水 那么我国首次登上月球的机器人,它的主要任务又是什么呢?
据介绍,这款月球车的主要功能是通过地面遥控,在月球上进行无人探测,寻找冰和其他物质,并进行采样和摄像。探月的远期目标是建立月球基地,如果能通过空间国际合作的方式实现探月更好。对这个长远目标,我们应有个规划,根据国力及诸多方面进行权衡,量力而行。近期探测目标应定为“在月球上找水”:对建立月球基地(或站)来说,月球上有水和无水大不一样,其花费和难度有天壤之别。因此,“找水”应该成为我国探测月球的首要目标。1994年,美国在克莱门汀探测器发现月球南极有可能有水后,继续发射“月球勘测者”,进行水资源探测,并想俯冲月球撞出水蒸气来,但没有成功。
到现在为止,人类还说不清月球上到底有没有水。美国还准备在2003年发Icebreaker探测器,在月球南极用机器人寻找水冰。我们探月就要从找水开始,这是一条捷径。如果月球上有水,建立月球站和开发起来就容易多了。既可获得人赖以生存的氧和水,又可获得氢作为能源和推进剂。没有水,一切都要从地球“送”,费用是难以承受的。月球探测方案应围绕着“找水”进行。例如,月球机器人的首要任务是找水或破冰,最希望回馈地球的数据是“有没有水”,当然也可进行其他科学探测,但水是最优先级,先明确月球有无水才好进行下一步的各种工作。采集到的岩石样品可以用返回舱送回,出于经济考虑,机器人会永久留在月球上。
关于机器人的智商,施教授谈到,单纯从机器人本身的智能来说,目前还相当于1个3岁小孩的水平,机器人是如此低智商,而月面的地表环境却是异常复杂,它是怎么完成复杂的工作任务的呢?它关键是依赖于人们的指挥。当科学家在一个房间内转动操作把手的时候,屏幕上模拟的在太空中的机器人会照着操作人员的指挥运动,隔几秒钟后,另一个房间的两只真正的机器人手臂就会发生同样的操作。两只机器人手臂虽然是从日本买来的,但机器人的制造不是关键,之所以需要两只手臂,是因为机器人在太空中工作的时候,有时需一只手臂抓紧手体来稳定身体。
清华、北航、中科院3家联手打造中国月球机器人 目前只有美国人登过月球。俄罗斯已将机器人送上月球,日本计划2002年前后将机器人送上月球,美国正在地面上研究人类如何在月球环境下生活,而印度也已经计划在2006年实现机器人登月。我国在南极、北极、深海探测等领域都有一席之地。作为一个航天大国,在21世纪时,一事实上要在月球上占有一席之地。中国国家航天局局长栾恩杰也证实,中国在实现载人航天后将开展月球探测,并积极参与国际火星探测等一系列空间活动。太空机器人专家、清华大学计算机系副主任孙增圻说:“月球探测是一个国家空间技术高度发展的重要标志,而太空机器人将在中国人登上月球前承担主要探测任务,并将在卫星维修,太空科学试验等活动中发挥重要作用。”
21世纪,人类将展开对月球的新一轮追梦。面对世界的探月热,我国科学家又有何想法呢?《中国的航天》白皮书在远期发展目标中提出“开展有特色的深空探测和研究”,探月是深空探测的第一步。中国科学院院士梁思礼坦率地谈了自己的看法。他认为中国探月有自己的特色:不图虚名,长远规划,并且有目的性、有针对性、有步骤地实现。别国已获取的信息,已做过的事尽可能少去重复,尽量走捷径。目前,我国探月的技术能力基本具备。火箭的运载能力、奔月航天器及月球着陆器都已有相应的成熟技术,但在深空通信、遥控、遥测等领域尚需加强。日前中国的一位太空机器人专家带领的研究小组,已在清华大学的实验室内建成了一个模拟“机器人遥操作系统”。该系统模拟了科学家们在地面操作太空上的机器人行动,是太空机器人走向太空的关键。据这位专家说,中国作为一个空间技术大国,实现登月技术上还是比较现实的。
|