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美国发往火星的机器人有哪些？

“跳跃者”美国宇航局设计制造的能够直接跳过小型障碍物的、十分新颖的火星探测跳跃型机器人。这种外星车不会浪费时间四处游荡，能够省去围着障碍物绕来绕去的时间和能量。

德国工程师团队创造的水母机器人能执行哪些任务？

德国的一个工程师团队创造了一个小型水母风格的机器人，其不仅可以游泳、还能运输物体，混合不同流体甚至“埋葬”自己。研究人员希望这种五毫米的无系绳“水母机器人”可以帮助我们了解水母宝宝在不断变化的环境中的生存能力。这是一项值得挑战的挑战，但微型水上机器人的潜在应用远不止于此。

由Metin Sitti博士领导的德国马克斯·普朗克智能系统研究所（MPI-IS）的团队受到了钵水母碟状幼体（scyphomedusae ephyra）的启发，这种水母体型小，身体简单结构 - 能够控制身体周围的流体流动，以执行一系列复杂的任务。

水母在海洋中发挥着至关重要的作用。这项研究的目的之一是更多地了解污染物、温度、盐度等引起的水生环境变化，这可能会影响这种水母的形态和运动，甚至是生存能力。

为了控制和推进水母机器人，科学家们将磁性粒子嵌入到八个可弯曲的垂瓣中，当暴露在外部（振荡）磁场时它们被铰接。除了游泳，水母机器人还能够成功地执行一系列任务，包括运输不同大小的珠子、食物捕获，“挖洞”以逃避捕食者以及混合不同的流体等。

现在该团队已经进入下一阶段 - 寻找甚至更小的水母机器人的潜在医疗用途。这项额外的工作本月在世界上最负盛名的机器人会议之一 - 机器人：科学与系统会议上展出，并获得了最佳论文奖。有关该研究的更多内容将很快公布，但截至撰写时，该论文尚未在期刊上发表。

“一种可能的应用场景是控制机器人在超声成像的指导下在膀胱内游动，并修补如癌组织等目标，以控制剂量长时间释放抗癌药物，”参加研究的MPI-IS物理智能报部门的博士生董晓光（音译）说道。

蓝色机器人是什么品牌？

蓝色机器人：CT-L，名字源于蒂芙尼的创始人Charles Louis Tiffany。这座巨大的机器人是全世界独一无二的，专为此次圣诞点灯仪式所打造。在巨大的机器人下方有个小型机器人作为呼应。伴随着群众们的倒数声，蒂芙尼的CT-L在夜空中被点亮，散发出璀璨的光芒，浪漫圣诞季在这一刻便即将开启。

哪家私营航天公司将率先帮助NASA运送重返月球所需的机器人？

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在测试了其德雷珀（Draper）导航系统之后，一架Masten太空系统火箭Xombie下降到莫哈维（Mojave）的垂直降落处。马斯滕希望从2021年开始登月。（NASA）

2019年6月2日

最早在明年9月，一架金属包裹的航天器将缓慢坠落到月球表面。怀抱下方的复古火箭将向月球微弱的外层空间注入少量燃料，从而无声地减慢和操纵这艘未航行的飞船。当它的腿在被日光照射过的灰色表面上被购买时，月球将再次悬挂美国国旗。但是这次，星条旗将装饰一艘太空船，其设计并非像阿波罗着陆器那样“为全人类”设计，而是为启动月球贸易而设计的。

这次，该航天器不是由美国国家航空航天局所有，而是由建造并运营该公司的公司所有。NASA的商业月球有效载荷服务计划（CLPS）反映了该机构对21世纪的看法，即私有制是通向强大且自我维持的月球经济的最可靠途径，不仅NASA还会向其他航天机构和私人公司支付运费最终人们到达月球表面。

去年11月，CLPS选择了9家公司开始在机器人着陆器上开展工作，以向月球表面进行实验和运送货物。上周，美国宇航局宣布将在明年秋天尽快将尚未定型的科学有效载荷运送到太空中的三颗卫星。机器人是该机构雄心勃勃的Artemis计划的一部分，该计划旨在在2024年使人类返回月球表面。

新泽西州爱迪生（Edison）的《超越轨道》（Orbit Beyond）获得了9,700万美元的奖金，可在2020年9月之前向月球陨石坑之一的熔岩平原的Mare Imbrium发射多达4个有效载荷；到2021年7月，匹兹堡的Astrobotic飞机将获得7,950万美元的奖金，可向月球近侧的大型陨石坑拉库斯·莫蒂斯（Lacus Mortis）飞行多达14枚有效载荷；休斯敦直觉机器公司（Intuitive Machines of Houston）已获得7700万美元的奖励，其中包括多达五种有效载荷，这些载荷将于2021年7月之前交付给Oceanus Procellarum，这是一个神秘的古老陨石坑，是太阳系中最大的陨石坑之一。

虽然这三个公司将首先启动，但去年秋天命名的所有九家公司仍然有资格竞标后续任务订单。

当副总统迈克·彭斯（Mike Pence）在3月举行的美国国家太空委员会会议上宣布，美国宇航员将“通过一切必要手段”在2024年底之前重返月球时，他所指的一种手段就是私人投资。当时，政府的联邦预算要求并未反映新近缩短的时间表，该时间表将退货的目标日期提前了四年。

只有三个国家降落在月球上，但其他国家则渴望加入这一兄弟会。加拿大总理贾斯汀·特鲁多（Justin Trudeau）和他的女儿埃拉·格蕾丝（Ella Grace）与宇航员詹妮弗·西迪·吉本斯（Jennifer Sidey-Gibbons）一起试驾Juno 6月球车。该车辆在等待月球展开时已经在夏威夷火山中进行过测试。

Draper的首席董事Seamus Tuohy说：“我回到美国西部的勘探，”该公司是去年秋天选定的CLPS承包商之一，但不在5月份宣布的三家承包商中。“您有一个或两个人独自出门，或者有一辆货车独自出门。但是，当横贯大陆的铁路出现时，发展就爆炸了。Draper是创建Apollo的制导，导航和控制系统的实验室的后裔，但它的悠久历史并没有将其排在NASA的前三名。

德雷珀（Draper）的着陆器，也许是讽刺地命名为Artemis 7，是由一个财团建造的。根据Tuohy的说法，它已经获得了私人投资以及对NASA未来资金的承诺。Tuohy相信以希腊月球女神命名的Artemis的阿波罗时代遗产仍然比其他竞标NASA交付合同的公司更具优势。他说：“实际上这将是我们第七次登陆月球。”

多个CLPS资助者表示，即使在副总统令人March目结舌的三月声明宣布之前，该计划还是对探月活动的一臂之力。“我们欢迎美国政府向NASA发出的鞭打效应，希望到2024年使美国人重返月球表面，”位于卡纳维拉尔角的Moon Express创始人兼首席执行官鲍勃·理查兹（Bob Richards）说。

美国的登月计划于1972年12月19日非正式终止，当时阿波罗17号飞船在南太平洋上空坠落。宇航员吉恩·塞尔南（Gene Cernan）和哈里森·施密特（Harrison Schmitt）是最后一个在月球上行走的人，四年后，俄罗斯名为Luna 24的探测器将最后的月球样本送回了地球。

再过37年，直到月球看到另一个地球上的访客。当它发生时，它来自中国。Chinese娥三号着陆器，以中国神话中的月亮女神命名，于2013年12月14日降落。它包括名为“玉兔”的小型漫游车，这是自从1973年，苏联Lunokhod 2的跋涉。

CLPS着陆器要适度得多。该计划规定，首批CLPS运载工具必须能够运输至少22磅的月球。对于乘员的补给来说，这太小了，不要管乘员，但这足以进行一些实验。2020年9月，当Orbit Beyond的着陆器搭载猎鹰9号火箭时，其载具中将有一辆小型火星车，类似于火星探路者任务中使用的23磅Sojourner火星车。Astrobotic的着陆器将于2021年7月发射，也将搭载尚未确定的火星车。

在某些方面，CLPS类似于Google Lunar X奖，这是一个私人资助的，最终失败的月球竞赛。这家科技巨头在一项竞赛中投入了3000万美元，该竞赛的目的是制造一种可以在月球上降落，行驶500米并将高清视频发送到地球的航天器。该竞赛于2007年宣布获得Ansari X奖之后，当时SpaceShipOne成为第一艘两次跨越地球大气层与太空之间62英里高边界的私人建造船。但是Lunar X奖于2018年3月结束，未能产生胜利者甚至没有进行一次发射尝试。33名参赛者减少到5名决赛选手。其中之一，以色列的SpaceIL，曾于4月尝试登月。它的Beresheet飞船坠毁了。

其他竞争Lunar X奖的公司也越来越接近：Moon Express估计将在2020年首次登陆。

Moon Express的Richards说，模块化设计使它的核心着陆器MX-1可以轻松满足客户的需求，这些客户的货物需求因任务而异。就像苏打水可以栖息在四条腿上（大多数着陆器看起来或多或少都是这样），它可以向月球表面输送约66磅的重量。最大的型号MX-9可以降落1,100磅。理查兹说：“这是可以为规模经济而优化的一个共同核心。” “这就像乐高玩具。这就是我们希望复制SpaceX在发射器业务中能够实现的目标的方式。”

An infrared image of the MTV-1X during an engine test. (Moon Express, Inc.)

Astrobotic还提供了一款名为Griffin的重型起降器，该产品可以在地面上沉积与Moon Moon MX-9一样大小的货物（最大1100磅）。对于较小的有效载荷，它为“百富勤”提供了将近200磅的第一任务有效载荷，而对于未来的任务，则将近600磅。第一次降落将瞄准约15英里乘7.5英里的区域，但该任务将作为新导航传感器系统的试飞，Thornton希望此举将在随后的降落中提高精度。他说：“如果效果良好，在下一次任务中，我们可能会降落在目标一百米（328英尺）内。” “我们不想让第一个任务太辛苦。” Astrobotic大约有12位客户预订了2021年航班的飞行空间，其中包括Elysium Space，包装“遗体的象征性部分”以送入月球；天体秤，一家空间碎片清除公司；和DHL Moonbox，用于向月球发送小纪念品。

Draper的Tuohy说，他的公司无法按时完成X奖的截止日期是金钱问题，而不是技术问题。Artemis 7与Apollo月球着陆器模块相似，但是它可以做旧的Lunar Module不能做的事情：它可以跳跃。

Tuohy说，X奖规则规定竞争对手的飞船必须具有机动性，但并不需要漫游车。他开玩笑说德雷珀在作弊：“规则中没有任何内容表明您必须与地面保持联系。我们的系统将要降落，然后起飞并降落在500米之外。”他说。“我们仍然认为有必要建立一个像这样的系统，以进入陨石坑。现在我们能够作为承包商与NASA交流，我们建议的一件事是利用推进跳动。”

据美国宇航局科学任务部主任托马斯·祖布琛（Thomas Zurbuchen）称，这些新型登月机器人的发展速度是NASA历史上最快的，这是从事CLPS着陆器研究的公司的第一位客户。

Zurbuchen承认“我们正在做的事情真的很难高速发展。我们是有目的的。历史表明，有时候我们需要两次尝试才能成功。”

其他观察家预见到太空业务将日趋成熟，类似于其他行业。“传统的太空工业是硬件行业，但是服务和运营将变得越来越重要，”私人月球机器人勘探公司ispace的创始人兼首席执行官Takeshi Hakemada说道，该公司一直是Draper的“着陆器设计代理商”。”像敏捷软件开发一样，逐步开发对于太空工业也将变得越来越重要。” Hakemada说。

巴黎圣母院的月球地质学家，跨学科的科学家探月顾问组（LEAG）的名誉主席克莱夫·尼尔（Clive Neal）说，商业着陆器将随着科学家对月球及其资源的日益了解而成长。CLPS计划的步伐将使勘探和资源勘探成为可能，这将影响中型着陆器的设计，并最终影响人类着陆器运送人员到长期或永久性的前哨基地。

他说：“不幸的是，我们一直在开发特定于目的地的架构。” “与目的地无关”应该是做事的方式。”尼尔（Neal）不相信直到月球有人类永久存在之前，太空经济才会真正膨胀。此后，“太空机构可以将在月球上建立的基础设施出租给商业实体，”他说。

Zurbuchen表示希望在今年年底前进行月球实验，但是Astrobotic的John Thornton否认了任何CLPS竞争者都准备比2021年第一季度更早发射的想法。可以走了。”他说。

Zurbuchen还承认“我们正在做的事情真的很难高速进行。我们是有目的的。历史表明，有时候我们需要两次尝试才能成功。”

技术人员准备测试安装在Masten Space Systems Xodiac火箭上的Honeywell Robotics气动样本收集系统。（美国宇航局/劳伦·休斯）

2月，NASA宣布了最初的12种月球有效载荷阵容，所有这些都是科学仪器。月球表面的中子光谱仪系统和先进的中子测量将测量氢的丰度，这是月球重石中水含量的代表。这些信息可以帮助未来的任务计划人员决定在哪里开采水，从而为火箭燃料提供氢气和氧气。用于月球羽面研究的立体相机将拍摄3D图像，以了解着陆器的发动机尾气与积灰之间的相互作用。该分析将帮助工程师为将来的任务设计着陆软件，并使他们对重石的特性有更好的了解，例如尘埃颗粒的大小以及它们在空中停留多长时间。

同时，月亮还拥有一些像Neal这样的地球化学家想要回答的科学秘密。研究其组成可以告诉科学家地球的早期历史和太阳系的形成。月亮被地球屏蔽，免受太阳和其他宇宙源发出的无线电噪声的干扰，是太阳系最安静的地方之一，尤其是它的远侧，这可能是某天射电天文台的主要位置。

航天局地质学家萨拉·诺布尔（Sarah Noble）表示，自2018年1月以来，月球科学界一直在与NASA合作，以确定其未来研究的目标。他们想要研究的主题包括太阳系的早期轰炸历史，月球的组成以及月球磁性和月球火山活动的历史，这些可以揭示岩石世界的历史。

水开采，原材料建设和射电天文学都是截然不同的工作。Tuohy说，这就是九种送货服务合理的原因之一。当谈到月球时，一种尺寸并不适合所有尺寸。

他说：“就像我买了一辆法拉利然后用它来买杂货一样。” “在Draper，可能有一些特别适合我们的有效负载，而有些则特别不适合我们。由于NASA具有这些不同的来源，因此它们可以建立一种速度，每年以不同的货物多次降落。”

月球拥有如此之多的可能资源-私人企业拥有如此之多的潜在财富-以至于一些科学家越来越担心保护它。在最近的一篇论文中，国际宇航学院的克劳迪奥·麦克科内和意大利国立航空航天大学在对面提出了一个1,100英里宽的无无线电区。其他人一直在呼吁对月球的含义进行更细微的讨论。英国曼彻斯特大学的月球研究员维拉·阿西斯·费尔南德斯（Vera Assis Fernandes）发表了一篇论文，呼吁对重返月球的伦理和社会方面进行讨论。她认为，探索，发展和定居将从根本上改变月球的表面，新的国际条约应确保全球登月管理。“在我们计划宇宙冒险的下一步时，

当第一个小型着陆器飞行时，他们将不会孤单。在成功执行Chang娥三号任务之后，中国迅速动员起来，在2018年将中继卫星送入了地球和月球之间的轨道。The桥探测器于去年5月发射，停在地球和月球之间，因此可以广播来自地球的信号。月亮的另一面，世界第一。然后，the娥四号着陆器于12月7日升空。1月3日，探测器在月球另一侧的陨石坑中降落，这是南极-艾特肯盆地的又一次首次降落。中国国家航空航天局已制定了额外的着陆器和最终人类飞行任务的宏伟计划。该国计划在12月启动“ Chang娥五号”样品返回任务。

印度还计划在今年登陆月球：Chandrayan-2将在月球南极附近降落一辆流浪者。欧洲航天局提出了更宏大的目标。2016年，ESA总干事扬·沃纳（JanWörner）描述了一个国际“月球村”，该村将聚集科学家，艺术家，公共和私人团体进行持续研究，为旅游业和资源勘探奠定基础。

尼尔说，如果今天美国航空航天局的预算等于1960年代阿波罗的预算，那么副总统彭斯寻求的快速步伐几乎是可以实现的。但是长达十年的CLPS程序旨在提供更多的速度。他说：“重要的是，您必须缓慢地建立功能。” “您会仔细考虑。如果预算年度较低，则进度会较慢。这就是为什么最后期限变得困难的原因，因为您为失败做好了准备。[CLPS]不同的原因是出于商业利益。这将使其可持续发展。”

托伊认为，明年首次发射后，登月任务的频率增加将鼓励创新。他说：“借助像火星上的InSight之类的任务非常壮观，它们是如此珍贵，您要小心自己携带的东西。” “但是，当您每月去一次时，您可以开始说：'嘿，让我们在烤箱上放一个烤箱。让我们尝试一下。您可以开始做似乎更危险的事情。这不是您职业生涯中到达那里的唯一机会。”

现年58岁的尼尔（Neal）说，他并不希望一生中看到人类出现在火星上，但他确实认为自己将生活在月球上，这些人“只是”在这里工作或旅游，而不是宇航员或科学家。他说：“我很希望巴黎圣母院的毕业生能够回来并说，'我要在月球上工作'。”

在人类首次接触它五十年之后，月球仍然只能通过国家的财富来到达。CLPS可能最终会扩大覆盖范围。

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