火星留存著太陽(yáng)系規(guī)模最大的熔巖隧道網(wǎng)絡(luò)，是探索火星地質(zhì)演化、搜尋潛在生命痕跡、規(guī)劃未來(lái)人類駐留基地的核心目標(biāo)區(qū)域。受限于探測(cè)設(shè)備性能，人類至今尚未實(shí)現(xiàn)火星地下隧道的實(shí)地探測(cè)。為此，國(guó)外科研團(tuán)隊(duì)依托仿生學(xué)理念，創(chuàng)新提出一套新型探測(cè)方案，計(jì)劃采用潮蟲式球形機(jī)器人搭載微型蒲公英無(wú)人機(jī)，完成火星隱秘隧道的全域探測(cè)，突破傳統(tǒng)火星探測(cè)的技術(shù)瓶頸。

數(shù)百萬(wàn)年前，火星活躍的火山活動(dòng)塑造了龐大的熔巖隧道系統(tǒng)。與地球小型熔巖隧道相比，火星隧道規(guī)模極為宏大，單條隧道最大跨度可達(dá)250米，總探明長(zhǎng)度超1200公里，且仍有大量未探明的地下通道。隧道內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定，溫差遠(yuǎn)小于火星地表，大概率規(guī)避了宇宙輻射、極端風(fēng)沙等惡劣環(huán)境，被科學(xué)界認(rèn)為是最有可能存在火星生命痕跡、適配人類未來(lái)駐留的區(qū)域。

長(zhǎng)期以來(lái)，火星地表探測(cè)主要依賴好奇號(hào)、毅力號(hào)等大型火星車，但這類設(shè)備存在顯著的探測(cè)短板。大型火星車體型龐大，無(wú)法進(jìn)入狹窄曲折的地下隧道；同時(shí)火星地表最高風(fēng)速可達(dá)每小時(shí)97公里，長(zhǎng)期風(fēng)沙侵蝕會(huì)損毀設(shè)備部件，難以適配復(fù)雜的地下探測(cè)環(huán)境，無(wú)法完成火星隧道網(wǎng)絡(luò)的測(cè)繪工作。傳統(tǒng)空中探測(cè)設(shè)備同樣存在局限，美國(guó)國(guó)家航空航天局的機(jī)智號(hào)火星直升機(jī)僅能在露天空域飛行，無(wú)法深入地下隧道，已于2024年結(jié)束任務(wù)。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)短板，新墨西哥理工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出全新仿生探測(cè)系統(tǒng)，摒棄大型設(shè)備的設(shè)計(jì)思路，聚焦微型仿生探測(cè)技術(shù)。整套系統(tǒng)由潮蟲球形母機(jī)器人與蒲公英微型無(wú)人機(jī)群組成，核心設(shè)計(jì)靈感源自自然生物的生存機(jī)制，規(guī)避了大型仿生設(shè)備效率低下的問題，適配火星特殊探測(cè)場(chǎng)景。

據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，球形機(jī)器人可蜷縮成球狀，通過火星隧道頂部的天然天窗洞口降落，借助降落傘平穩(wěn)著陸。機(jī)器人內(nèi)部搭載數(shù)千架微型蒲公英無(wú)人機(jī)，著陸后可批量釋放。無(wú)人機(jī)可依托火星天然強(qiáng)風(fēng)遠(yuǎn)距離飛行，完成隧道內(nèi)部的大范圍巡航探測(cè)與地形測(cè)繪。

為解決火星隧道無(wú)風(fēng)、無(wú)光的極端環(huán)境難題，團(tuán)隊(duì)配備多重適配設(shè)計(jì)。球形機(jī)器人搭載大功率風(fēng)扇，可在隧道風(fēng)力不足時(shí)為無(wú)人機(jī)提供飛行動(dòng)力；摒棄傳統(tǒng)太陽(yáng)能供電模式，為無(wú)人機(jī)搭載壓電發(fā)電裝置，依靠柔性高分子材料受力生電實(shí)現(xiàn)自主供能。同時(shí)，無(wú)人機(jī)機(jī)身采用白色涂裝，復(fù)刻自然界風(fēng)傳種子的特性，通過反射陽(yáng)光控溫減重，有效提升飛行距離與探測(cè)續(xù)航。

探測(cè)作業(yè)中，無(wú)人機(jī)群可實(shí)時(shí)采集隧道內(nèi)部溫度、濕度等核心環(huán)境數(shù)據(jù)，通過無(wú)線電回傳信號(hào)，最終構(gòu)建出完整的火星地下隧道網(wǎng)絡(luò)三維模型，全面探明隧道的分布、規(guī)模與環(huán)境特征。