NASA将开发微型游泳机器人：探寻地外海洋生命

未来几十年的太空探索将集中在海洋世界——尤其是土卫二、欧罗巴和土卫六。因为它们在数公里冰壳之下的液态海洋，是地球以外最有可能孕育生命的地方。

为了进入这些水生环境，美国宇航局正在开发和完善许多海洋进入任务概念，包括欧罗巴科学探索地下进入机制 (SESAME) 类热机械钻井机器人，以及更小的独立微型游泳机器人（SWIM）。

SWIM系统由厘米级3D打印游泳微型机器人组成，长度约12厘米，配备MEMS传感器，由微型执行器驱动，并通过超声波进行无线控制。

携带SWIM机器人的着陆器降落在卫星冰壳上后，会释放一个穿冰机器人，利用其核电池的热量融化一条穿过冰层通往下方海洋的隧道。一旦到达那里，穿冰机器人将释放大约50个SWIM机器人，开始独立探索寒冷但迷人的新世界。

这是JPL的一位机器人机械工程师Ethan Schaler的愿景，他的“独立微型游泳器传感(SWIM)”概念最近从NASA创新先进概念(NIAC)计划中获得了60万美元的第二阶段资金。这笔资金是在他2021年获得12.5万美元的第一阶段NIAC资金以研究可行性和设计方案之后获得的，这将使他及其团队在未来两年内能够生产和测试3D打印的原型。

每个SWIM机器人都有自己的推进系统、机载计算系统和超声波通信系统，还配有简单的温度、盐度、酸度和压力传感器。此外，它们还将携带监测生物标志物（生命迹象）的化学传感器。

SWIM能够对SESAME机器人无法触及的海水进行主动采样，以及对所需海洋特性、宜居性指标和潜在生物标志物的时间和空间分布测量。这些能力共同将使科学家能够更好地描述/了解外星海洋的组成和 NASA 首次海洋访问任务的可居住性。

NASA计划在2024年执行的“欧罗巴快艇”任务中部署这些游泳机器人。

尽管SWIM概念雄心勃勃，但其目的是在加强科学的同时减少风险。低温机器人将通过一条通信链跟地面登陆器相连，而地面登陆器又是与地球上的任务控制人员的联系点。这种方法再加上包括大型推进系统在内的有限空间意味着低温机器人很可能无法冒险超越冰跟海洋的交汇点。

“如果在花了那么多年时间进入海洋后，你在错误的地方穿过冰壳怎么办？如果那里有生命的迹象，但不是你进入海洋的地方呢？”来自JPL的SWIM团队科学家Samuel Howell说道，“通过带着这些机器人群，我们将能够查看‘那边’以探索比单个低温机器人所允许的更多环境。”，据悉，Howell也在为欧罗巴快船任务工作。