解决方案
金星是机器人送死的地方:约850华氏度——热得纸张都能自燃——大气由二氧化碳、氮和二氧化硫组成,浓密到足以压扁一艘潜艇。NIAC负责人杰森·德莱斯将其比作一台处于自清洁模式、装满Easy Off清洁剂的烤箱,并说金星还要更糟。上一个降落在表面的机器人是20世纪80年代中期苏联的Vega着陆器;它坚持了不到一小时。行星科学家仍然关心此事,因为正如JPL工程师乔纳森·绍德所说:“我们拥有的数据几乎为零。”
AREE(极端环境自动化漫游车)的反直觉之举——由绍德与JPL同僚工程师埃文·希尔格曼共同建造——是认定NASA的默认做法,即“做你能做的绝对最大限度的事”、给漫游车塞满传感器和电子设备,在金星上恰恰是错的。电子设备在那里几分钟内就会被烧毁,因此AREE刻意保持功能简单:一个带履带的方盒状车身,由风力涡轮驱动、将能量储存在弹簧中,不依赖基于图像的导航系统,通过一个被动光学反射器与地球通信。
牺牲带宽才是重点,而非代价。一台每天只传输1000比特的漫游车无法做“好奇号”式的科学,但通过牺牲智能换取坚固性,NASA押注AREE能坚持更久、走得更远——收集到比任何携带电子设备的前任都更广泛(尽管不那么详细)的信息,而那些前任没有一个撑过一小时。“通常我们会说,多加些传感器和电子设备吧,但我们想让人思考如何利用巧妙的机械结构,”希尔格曼说。
它取得了什么
当电子设备成为故障点时,就减去它们:弹簧中的风能、履带,以及一个用雷达反射器以摩尔斯码发送数据的装置——比特虽少,但它活着
为什么它奏效
在金星上,电子设备是硬性约束——每一项能以机械方式完成的功能都能延长任务寿命。
金星上风力充沛,且可储存在弹簧中,因此动力系统既不需要冷却,也不需要抗辐射加固的部件。
被动雷达反射器几乎没有会失效的东西,不像双向无线电发射机。
粗糙但持续的数据回应了该领域真正的问题,即金星数据“几乎为零”。
可以借鉴什么
为环境的约束而设计,而不是为任务的最大化而设计。当每增加一项能力都会缩短寿命时,一个耐用的最低配置能回答那个脆弱的最大配置永远活不到去问的问题。
后续
NIAC资助了一个新的研究阶段,让团队在接下来三年里建造一个粗略的原型。该项目面向10到50年后的技术,并不产出可直接执行任务的系统,因此AREE可能永远到不了金星表面——绍德和希尔格曼说这并不困扰他们,因为目标是改变人们思考太空设计的方式。
从这里,追溯依据
参考来源
- NASA Designed This Low-Tech Rover to Survive Venus WIRED · wired.com ·