美国国家航空航天局（NASA）近日宣布提供 600,000 美元（495,000 英镑）的资金，用于研究派遣成群的微型游泳机器人（称为独立微型游泳者）探索太阳系众多“海洋世界”冰壳下的海洋的可行性。NASA将继续追求在外太空寻找生命的使命，这一次它押注于在其他行星的海洋中寻找生命，这一群“手机大小的游泳机器人”，它们可以在木星卫星欧罗巴或土星卫星土卫二数英里厚的冰壳下的水中掠过，寻找外星生命的迹象。这些微型机器人将被装在一个狭窄的融冰探测器内，该探测器将穿过冰冻的地壳并将它们释放到水下，远离它们的母船游来观察这些新世界。

海洋世界中的生命

科学家们对这些海洋感兴趣，不仅因为它们含有如此多的液态水（欧罗巴海洋的水量可能是地球海洋的两倍），还因为岩石和海水之间的化学相互作用可以支持生命。事实上，这些海洋中的环境可能与生命开始时地球上的环境非常相似。

在这些环境中，渗入海底岩石的水变热并富含化学物质——然后被排回海洋的水。微生物可以以这种化学能为食，反过来又可以被更大的生物吃掉。实际上不需要阳光或大气。自1977 年发现以来，地球海底已经记录了许多此类被称为“热液喷口”的温暖岩石结构。在这些地方，当地的食物网确实是由化学合成（来自化学反应的能量）而不是光合作用（来自阳光的能量）支持的。

在我们太阳系的大多数海洋世界中，加热岩石内部并防止海洋一直冻结到基地的能量主要来自潮汐。这与地球内部的大量放射性加热形成鲜明对比。但是水-岩石相互作用的化学性质是相似的。

卡西尼号宇宙飞船飞过从冰裂缝中喷出的冰晶羽流，已经对土卫二的海洋进行了采样。并且希望美国宇航局的欧罗巴快船任务在 2030 年开始一系列近距离的欧罗巴飞越时，可能会找到类似的羽状物进行采样。然而，进入海洋进行探索可能比仅仅嗅探冷冻干燥的东西提供更多的信息样本。

这就是使用独立微型游泳者（Swim）概念进行传感的地方。这个想法是在冰层相对较薄（尚未定位）的欧罗巴或土卫二（既不便宜也不容易）上着陆，并且使用放射性加热的探针将一个 25 厘米宽的洞融化到海洋中——位于数百或数千米以下。

在现阶段，Swim 只是 2022 年美国宇航局创新先进概念 (NIAC) 计划资助的一系列“先进概念”的五项“第二阶段研究”之一。因此，游泳成为现实的可能性仍然很大，而且还没有确定或资助完整的任务。

“借助一群小型游泳机器人，我们能够探索更大体积的海水，并通过让多个机器人在同一区域收集数据来改进我们的测量，”美国宇航局喷气推进实验室的机器人机械工程师 Ethan Schaler说。

早期的SWIM概念设想楔形机器人，每个长约 12 厘米，体积约60至75立方厘米。这为功能更强大但移动性更小的科学仪器留下了足够的空间，这些仪器可以在穿越冰层的长途旅行中收集数据并在海洋中提供静止测量。

这些微型机器人将在2024年执行美国宇航局欧罗巴快船任务，该任务将在2030 年从木星的卫星上收集详细的科学信息。

“如果经过这么多年才进入海洋，你穿过冰壳到了错误的地方怎么办？如果那里有生命迹象，但你进入海洋的地方没有生命迹象怎么办？SWIM团队科学家 Samuel Howell说，他也参与了欧罗巴快船任务。

“通过将这些成群的机器人带到我们身边，我们将能够看到‘那边’，探索比单个冷冻机器人所允许的更多的环境。”

就像美国宇航局的Ingenuity火星直升机支持该机构在红色星球上的恒心漫游车一样，SWIM 将支持冷冻机器人。此外，SWIM机器人可以像鱼群或鸟群一样“聚集”在一起，从而通过重叠测量减少数据错误。

原文链接：https://thenextweb.com/news/nasa-send-swarms-swimming-robots-into-space