坑洞探潛者：最新微型月球車能夠揭曉月球地下世界

　　月球崎嶇表面分布著被稱為坑洞的陡壁洞穴，這些地質結構也被稱為「天窗」，可能與延伸遠處的地下熔巖管相通，這些熔巖管是數十億年前月球地質活躍期形成的。目前，科學家最新技術可使人類探索月球天窗、熔巖管和洞穴，這意味著未來不久人類就可以探索月球地下環境。

　　美國卡梅隆大學機器人研究所教授威廉·惠塔克（William Whittaker）稱，如果人類可以進入月球洞穴，這裡將成為月球表面免受輻射、極端溫度和微隕石危害的避難所。

　　「未知之窗」

　　惠塔克是地外探索機器人設計領軍人物，他說：「組裝能在月球上探測深坑的短壽命機器人現已取得顯著進展。」

　　他在9月份舉行美國宇航局創新先進概念項目（NIAC）的一次網絡會議上匯報了最新工作進展，據悉，NIAC現已資助研究團隊設計移動機器人，它們未來可以探索地外星球的地下環境。

這是藝術家描繪的微型月球探測車勘測月球坑洞的情景。

　　惠塔克說：「月球天窗是通向月球表面洞察未知事件的一個窗口，微型月球坑洞探測車能在短期內承擔探索任務，並且是一個可行方案，此外，在過去十年時間裡，數以百計的月球天窗被發現，促使科學家產生未來人類進入月球坑洞探索的長期夢想。」

　　坑洞測試中

　　惠塔克和同事們正在忙於設計「坑洞漫步者機器人（PitRanger）」，這是一款微型月球陸地探索機器人，重量為15公斤。

　　研究人員在地球上模擬和測試了一個坑洞，從而充實機器人的設計和功能。據悉，該坑洞的攝影測量模型是依據美國猶他州西部沙漠天坑周圍26個地點1萬多張探索透視圖創建的。這些坑洞深100米，寬75米。

猶他州西部沙漠天坑已成為微型探測車的訓練基地，這些探測車被設計用於探索月球坑洞。

　　「坑洞漫步者機器人」配備一部遠程相機和一個頂部太陽能板的平底鍋裝置，這種微型機器人利用一個面板傾斜設計將攝影頭對準洞坑內部。他說：「執行月球坑測任務的探測車必須與以往的探測車有所不同，它們具備與小型登陸器兼容，能夠穿過陡峭的坑洞，提供強大的計算功能，並獲取所需的坑間圖像。」

　　快速探測

　　惠塔克說：「微型探測車能夠對月球坑洞進行勘測，獲取坑壁、坑底、洞穴的圖像，之後形成坑洞模型。」自動快速探測是一項關鍵技術，因為小型太陽能探測車不能攜帶地面遠程操控的無線電裝置進行監控或者引導。

在月球近側的馬呂斯山丘區域，一個巨大熔巖管打開了天窗。

　　此外，惠塔克還指出，月球探測車必須在月球單照明周期內成功完成任務，因為它需要太陽能作為驅動能量並加熱。一個月球日相當於14個地球日，一個月球夜晚會持續很長時間，對於月球探測車僅有12天，而不是12年來完成任務。

　　微型探測車還配備智能軟體，能對月球坑洞拍攝「最佳圖像」進行裁剪和預處理，之後將這些精美圖像傳送到探測車系統進行建模。這款小型機器人會重複操作，多次返回坑洞獲取更多的圖像和測量數據。

進入月球坑洞可能非常危險，所以微型探測車必須小心謹慎。

　　探測車能夠自動生成行動指令、計劃和成像決策，從而下達指令佔據高地俯瞰觀測坑洞，每次抵達坑洞都會拍攝數千張圖像，然後定期返回並下載至登陸器。平均而言，探測車行進的最高速度是每秒2.5釐米。

　　「鬥牛犬」的特徵

　　從月球登陸器發送的原始坑洞模型圖像傳輸至地面後將進一步改善圖像質量，惠塔克稱，最終的結果將是一個高清晰度、3D圖像質量的坑洞模型。

微型探測車可能需要多次機動操控，才能描繪月球坑洞輪廓。

　　他補充指出，通過平衡圖像質量和探測車在坑洞旁遇到的風險，可以確定坑洞的俯視位置。在探測車每次俯瞰觀測時，將在多個平坦/傾斜組合視度下獲取圖像，從而觀察坑洞底部和四壁的狀況。

　　惠塔克說：「所有的觀測結果將獲得令人驚嘆、近距離觀察月球坑洞輪廓的機會，這比繞月軌道飛行器實現更好的觀測，月球坑洞除了能勘測月球地下環境，還是一個獨特的科學分析窗口。坑壁是月球唯一可以觀察的原始地質結構，它們是觀察火山、地貌和更多地質特徵的獨特機會。」

與美國宇航局「好奇號」火星車的輪子相比，最新設計的月球探測車體積較小。

　　這將歸功於微型探測車具有「鬥牛犬」的特徵，它非常頑強，或將揭曉月球坑洞的神秘面紗。惠塔克總結稱，這有點像貝爾發明的第一部電話，隨後掀起了通訊技術革命。（葉傾城）