
火星的"小月亮"——火卫一的直径约22.2公里(13.8公里)。但它与火卫二自1877年被发现以来,人们对它们性质的了解依然很少。其可能是被火星捕获的一颗小行星,也或许是在古老的冲击中掉出来的火星的一大块。如果是后者,那么无需登录火星,火卫一就可以告诉我们许多的信息。
当然这也是一个测试探测火星的技术的好地方。出于这个原因,美国、欧洲航空航天局(ESA)、加拿大和俄罗斯都计划着、或有着试图探测火卫一的任务。问题是,火卫一的引力只有地球的千分之一,这使得车轮履带或者胎面的使用会非常的困难——因为这么低的重力条件下,牵引力(摩擦力)几乎就等于没有!这对建造火卫一流动探测站来说是个大挑战。

在与美国航空航天局(NASA)的喷气推进实验室和麻神理工(MIT)的合作下,Pavone的团队设计了专为探测火卫一的"刺猬"机器人。刺猬是一个"混合型"的机器,兼顾飞行航天器和流动探测站的功能。其大致呈球形,表面覆盖着许多的太阳能电池板和尖刺,壳体内是三个彼此呈直角的旋转盘。有了这些针尖(spin),它可以像钉刺(spike)一样扎入火卫一的地表,或者让自己在10米(33英尺)的弧面上进行翻滚。

然而,刺猬只是计划的一半,另一部分是火卫一的轨道测量航天器(Phobos Surveyor)。作为6只刺猬的母船,其只有一张咖啡桌的大小,由两块太阳能电池板供电。因为任务控制远隔数百万公里,火卫一的测量器(surveyor)和刺猬的设计,在很大程度上都是自治的。
火卫一的探测任务将长达3年,包括两年远离地球的路程。一旦抵达火卫一,测量器(surveyor)将会先扫描轨道、绘制地形。然后,它会每隔几天释放一个刺猬,进行近距离的勘察。两者共同协作,以确定球形机器人的位置和方向,并引导其朝向目标。刺猬会在勘察结束后将数据传回地球。
任务的重点放在斯蒂尼克陨石坑(Stickney Crater),因为它处于火星和火卫一引力平衡的拉格朗日点。这将使得测量器可以悬停在陨坑口。选择这里的另一个原因是,其坑口非常的深,因此这个"月亮"的内部结构也早已暴露了。
火卫一测量器(surveyor)的原型已经建成,刺猬原型的2代也已经建成——目前正在开发第三个。Pavones团队的计划用高架起重机,在斯坦福的"杜兰德建筑"(Durand Building)上,完全模拟火卫一地表和尘埃环境,并进行测试。之后,它将被带上抛物线轨迹飞行的飞机,以在瞬间失重的条件下进行测试。
虽然还没有被正式赋予前进的使命,Pavone希望刺猬能在20年之内部署到火卫一。任务计划将在3月的"电气和电子工程师学会航空航天会议"( the Institute of Electrical and Electronics Engineers Aerospace Conference in March)上提出。
[来源:斯坦福大学 , Marco Pavone]
[编译自:gizmag]