机器人在探究遥远的星球秘密中的活跃程度也尤为突出。机器人能在没有氧气的宇宙空间进行人类无法完成的各种实验。下面对由美国占主导地位的太空机器人做下简单了解。

        目前我们虽然处在可以向月球和火星发射宇宙飞船时代，但宇宙本身还是很神秘。韩国早在2009年就成功发射了宇宙飞船，但对宇宙的探索脚步还很遥远。

        为什么在挑战宇宙中最先想到的单词是机器人呢？因为宇宙是暗藏着很多不为人知的危险因素的空间，而且很多环境与地球不一样，所以也是长久以来很多机器人开发和尝试使用的地方。

        使用机器人的原因是，为了避免宇航员在宇宙空间中遇到不测所带来的国家性巨大损失，只能依赖于机器人进行各种难度较大的危险性工作。还有相对于宇航员长期逗留在宇宙中进行各种实验花费的巨额费用相比，换成机器人进行长期相同实验的费用要低廉很多。这也是开始进行机器人开发的理由之一。

        在这样的背景下，太空机器人在使用初期就备受关注。因此机器人在危险系数较大的环境下进行的难度较大的作业、在极其恶劣的环境下进行侦查和探测任务、在人类无法抵达的远距离空间的长期勘探任务中的应用极为广泛。

【开发太空机器人要考虑到的事项】

        为了使机器人在宇宙中的作业效率达到最大化，太空机器人的设计开发必须要与地球上所使用的机器人有所差别化。那么地球用和宇宙用机器人的决定性的差异有哪些？ 根据其差异所决定的机器人功能和外形是怎样的？

        首先，从地球和宇宙的环境差异来看有重力的有无和大小、大气的有无和组成成分、温度、土壤的构成成分等。从作业的特点差异来看，有载人和无人的选择、作业的精密度、作业范围、控制的难易性、燃料供给的难易性等。

        重力的的有无和大小

        每个人都知道地球有我们平常无法察觉到的重力作用的事实。但宇宙空间要么几乎没有重力或不同行星的重力比地球更强或更弱。除木星和海王星外的其他太阳系行星的重力小于地球。而木星的表面是由燃气构成的，因此机器人着陆木星表面进行作业是不可能的事。也意味着在探究太阳系行星上，不需要考虑到重力大于地球时的情况。

        因此探究太阳系行星的太空机器人的开发要以机器人所处环境的重力是小于地球的前提下进行。这意味着在重力小的环境下，不仅运行机器人的驱动力会随之变小，而且燃料效率也要比在地球时更好。从这些方面考虑，以制作大小相同于在地球上的机器人为前提下制作出的太空机器人的效率性更号。

        <重力的补充说明>

        相互吸引的万有引力作用于有质量的所有物体之间，我们将地球吸引物体的力称为重力。更准确来讲是万有引力与地球自转引起的离心力的相加。因为重力的存在，我们可以在地面自由生活而不是浮在半空。

        包括地球在内的各行星所拥有的不同的自转周期和重量导致了各行星的重力差异。这也使体重在每个行星中的测量结果也有各异。月球的重力仅为地球的1/6，如体重为30KG的同学在月球上体重仅为5KG.，相反如果在重力很大的太阳上的体重会达800KG以上。

        大气的有无和成分

        事实上对于不需要呼吸的机器人来讲，大气的有无并不重要，反而更要考虑到的是大气的成分。假如大气中含有特殊的化学成分，那么会出现机器人配件被快速腐蚀的问题。因此首先要对各行星的大气组成成分进行调查后，再制作适合那里环境的机器人。

        温度

        以水星为例，睡醒早上的温度最高可达到350°C，而晚上温度则会降到-170°C。在如此的环境下，使用普通制材的机器人进行作业是不可能的。即使不是这样的极端情况也要考虑到作业环境的温度条件。使用适合的材料进行机身制作或装置可调整温度在一定温度范围内的调制装备是必要的。

        土壤的成分

        以挖掘为目的开发的机器人来讲，挖掘装置的制作必须要考虑到所处环境的土壤成分。比如需要进行探测的行星土壤是由硬过钢铁的结实的岩石组成的，那么使用钢铁制成的挖掘装置进行挖掘作业，别说进行挖掘作业了，想要在行星表面留下一个痕迹都是件很难的事。

        载人还是无人

        以宇宙特殊环境来考量，太空机器人会进化成无人机器人。当然，也不一定非是外形类似人类可用两足步行的机器人。太空机器人的形态随作业对象和场所不同有千差万别。以行星探测机器人为例，就以要在行星表面进行作业的机器人来讲，以带有轮子的汽车型最为稳妥。以后续发展的形态来讲，可在表面低空漂浮的漂浮型机器人较为有利。还有要加快开发可在两个行星间或宇宙飞船和宇宙空间站间进行往来的物资搬运用机器人。还需要增加机械臂之类的装置。

        除上述所讲之外，太空机器人的开发还要考虑到燃料供给的难易性、机器人控制能力等以多种角度和应对多种突发问题为前提下进行。

【太空机器人的历史】

        1970年11月苏联月球 17号飞船成功登月。月球17号探测器把世界上第一台巡视机器人——月球车1号带到了月球。‘月球车1号’在五人小组的科研人员远程操控下完成了历时11天的月球表面探测任务。真正意义上的世界最早的太空机器人还属美国的‘索杰纳’。因为‘索杰纳’具有自由行动能力。

        作为美国‘NASA’火星探测计划的一部分，1997年11月携带火星探路者的飞船进入火星大气层，内部还运载有种10KG的微型探测机器人‘索杰纳’。‘索杰纳’虽受控于地面人员，为了解决地球与火星之间的距离所带来时间延迟问题（最小6分，最大41分），给‘索杰纳’设置了自由行动程序。

索杰纳

        2004年1月，美国‘NASA’公司新发射的火星探测机器人‘勇气号’与‘机遇号’成功着陆火星。‘勇气号’与‘机遇号’是拥有自行移动能力的“孪生兄弟”太空机器人。

        ‘勇气号’与‘机遇号’分别着陆到火星的南北半球，开始在火星找寻水和生命存在踪迹。很多科学家认为，火星上沙尘暴和尘卷风会阻碍太阳能板的寿命，预计的科学考察使命为3个月。出乎预想之外，到2010年为止还在正常进行着考察任务。

        ‘勇气号’与‘机遇号’通过自动重启功能解决了多种故障。它们在火星上发现的水流过的痕迹和种种生命迹象，大大提高了火星确是有生命体存在的可能性。

‘勇气号’与‘机遇号’

        <你知道吗？>

        ‘勇气号’与‘机遇号’探测机器人经历的磨难有哪些吗？比如有为了从1M深的沙坑中摆脱出来，数周都未停止过轮子的转动，还有经历过右前轮出现故障停止工作等磨难。这些工作只能依赖于远离火星4亿8千KM外的地球上的科研人员的按键操作，有时为了能使它移动5M甚至要下达多达400个以上的命令。

        虽然预定的科学考察使命为90天，实际上考察时间大大延长，直至2010年为止还在继续着火星探测任务并把宝贵的影像资料源源不断的传输给地球。两个机器人在宇宙中的活跃程度真是可畏啊。

        进入网站（http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/press/spirit)可随意观看‘勇气号’与‘机遇号’传输给地球的各种图片资料。

        请进去看一下他们是多么的活跃。

         近期作为’NASA’火星探测计划的一部分，发射的太空机器人是‘凤凰号’。2008年5月用于代替即将退休的‘勇气号’与‘机遇号’的‘凤凰号’成功着陆到火星。“凤凰”号火星着陆探测器是使用自带装置机械臂，在火星表面5CM深度进行挖掘作业挖到了冰冻水，从而证实火星上的确存在水。而且‘凤凰号’传送的图片清晰度要远清晰过‘勇气号’与‘机遇号’。

‘凤凰号’