书城历史刷新世界的100个技术发明(下)
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第40章 探险月球和火星的机器人——1994年“但丁”2号的问世

机器人探险不避艰险,它们有的去月球,有的去火星,有的下海底,还有的深入火山口,所到之处,都是目前人类无法涉足的险境。

1993年初,美国探险机器人“但丁”1号,在南极进行了一次险恶环境中的探险,可是它只爬了不到10米,便被绳缆缠住,无法解脱而“英勇献身”。

随后,美国国家宇航局耗资1700万美元,由卡内基梅隆大学研制了“但丁”2号。它有8条腿,长3米、宽2.4米,重约770公斤,可无人导引而自动绕障行进。它的结构包括:激光扫描器、双目视频摄像机、行走监视器等。它的设计,吸取了“但丁”1号惨遭不测的教训,改变了行走方式并充实了通信监控系统。它是在配属卫星和国际因特网遥控下进行工作的。

从阿拉斯加州的安克雷奇市,往西行约145公里,有一座高达3374米的火山。“但丁”2号所要去探险的地方,就是该山南侧的一个火山口。这个火山口最后一次喷发是在1992年,现在处于海拔2286米处,坑口直径宽达800米,仍然险象环生,时常伴有微震,发出巨石震落的轰鸣。

科学家在距火山口边崖约30米的雪地上,首先建立了一座支援站,其中有供电设备、卫星天线和全景监视摄像机。探险行动于1994年7月末开始。直升机将机器人降落到支援站旁边。一经通电,它蜷缩在框体内的8条腿便像蜘蛛一般,慢慢伸展开来,每条腿上,都“穿”着便于在深雪厚泥中跋涉的“雪靴”。它驻足于冰雪覆盖的坡地上,似乎是在适应环境。

次日,“但丁”2号出发了。它一步步地跨过几处积雪,然后沿着山梁向火山口行进,边走边松放总长达300米的连接缆。机器人向火山口进发的时候,虽然步履艰难,但并没有忘记把摄像机和传感器获得的信息,经缆线传送给支援站。这些信息,通过卫星即时发回安克雷斯市的控制中心,又从那里被分发至横跨全美的有关机构。

“但丁”2号的一个设计要求,就是行走要可靠平稳,经得起“风吹雨打”,而不是追求速度。所以它每行走一步,都要停下来调整各腿的长度,以适应崎岖不平的路面,它的最高行走时速不过60米。直到第二天结束时,“但丁”2号才行进了110米,不过它已下到火山口内坡的一半路程处。

科学家开始时控制着探险者的每一步行走。后来终于决定,放手让它自行通过某些较平坦的地段。机器人自作主张可不容易。它必须将来自各腿的力度和力矩传感器、体架倾斜传感器和放缆传感器的数据与控制中心的主向指令综合起来,以决定腿脚的迈举。不过它没有让人类失望,而是以它的独立越野能力,证明了自己并非等闲之辈!

然而,“但丁”2号始终处于危险包围之中。第三天,当它向火山口行走了180多米时,1立方米左右的巨石,一块接一块地从斜坡上滚落下来。其中一块岩石落在机器人前面,另一块又正落在它后面,传感系统使控制中心的科学家听到了石头滚落时发出的轰隆声,紧张得透不过气来,因为谁也说不准哪块巨石落下,会使“但丁”2号遭受灭顶之灾。然而机器人还是若无其事,它底部的摄像机监视着每条腿的立足点;模拟人眼而并排吊装在顶部的两台摄像机,则提供了一幅现场的三维图像;它的激光信号灯以360度旋转发射,利用反射回波产生周围近10米地域的环形立视图。

第四天上午9点左右,灾难终于发生。一块直径仅0.3米的石头,从火山口东北坡直冲而下,砸坏了“但丁”2号的左后腿。但是它没有呻吟,受伤后继续我行我素,终于在这一天的傍晚爬到了终点——火山口底部。它好不自豪!站在烟雾腾腾的洞口边上,用随身携带的二氧化碳、硫化氢等多种气体探测装置,迎着翻滚的气浪,着手分析火山喷发的气体的成分……

24小时之后,有关科学家宣布,“但丁”2号的使命已经完成。因为它抵达了火山口深处,获得了科学数据,演示了自行越野能力。因此,“但丁”2号接到指令,立即踏上归途。

然而,返回比出发更艰难。它不但受了伤,而且周围散布着大大小小的石块,行动极不方便,3个小时只走了15米。几经周折,在它艰难地返回120米之后,终于精疲力竭,翻倒在地。最后,派直升机去吊运回收也不顺利,飞机刚一起吊,缆绳突然断裂。随后只得由机器人专家、火山学家和本地登山家组成三人小组,亲临火山口内侧坡面,用吊索套住受重伤的“但丁”2号,用营救直升机安全平稳地吊起它返回大本营。

“但丁”2号虽然以身负重伤和被吊回而告终,但它却是月球和火星探险的先驱或探路者,它的名字早已传遍全球。