《「變形金剛」來了！能飛天、遁地和漂浮，機器界孫悟空是個好幫手》
本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文
NASA預計在2026年對土衛六進行一次深度考察，全面掌握其表面物質成分，並且分析是否有生命存在。Shapeshifter球狀「變形金剛」通過人工智慧自由組合，可在土衛六表面飛行、漂浮，如果遇到溶洞入口，可以潛入溶洞中考察。
這是名副其實的「變形金剛」，在人工智慧技術的支持下，NASA一個全新地外天體探索機器人亮了！從圖中可以看出，這款暫且稱之為Shapeshifter的機器人與傳統的探測器不一樣，它由12個獨立的片狀飛行器構成，形成一個球形裝置，每個飛行器都是獨立的動力裝置，可獨立飛行，也可以組合飛行，這是NASA創新先進概念計劃下的一個全新探測器。
圖註：Shapeshifter被認為是球形變形金剛，由12個子機器人組合而成。
目前Shapeshifter「變形金剛」正在NASA的JPL實驗室中研發，其概念設想非常驚人，筆者認為這是地外天體探索方向上一個新的啟發和亮點，將傳統的整體式無人探測器拆分，形成多個小機器人，為子母結構，其優點在於避免一個零部件失效導致整個探測器作廢，但缺點也很明顯，要有足夠的技術支撐，比如人工智慧技術，否則難以研發成功。
為什麼要用組合機器人
根據JPL實驗室的設想，Shapeshifter機器人的主戰場為土衛六，土衛六上遍布液態烷烴湖泊，因此就要一種能夠在烷烴湖泊上運行的探測器。當然我們也可以發射一艘有著船舶造型的探測器，在土衛六的湖泊上開，但這樣過於奢侈了，因為我們不知道土衛六的湖泊到底有多大的探索價值，如果有價值的探索目標在岸上，豈不是夠不著了。
圖註：這是土衛六上的一個湖泊，充滿了液態烷烴，Shapeshifter變形金剛可以在湖泊上漂浮前進。
因此登陸土衛六的探測器需要是一個三棲裝置，能飛、能游、還能遁地！為什麼說要遁地，因為土衛六上有溶洞結構，NASA正在找一些溶洞的入口，傳統的輪式機器人肯定無法進入溶洞，而像LEMUR那樣的爬行機器人，速度太慢，無法潛入溶洞中。因此Shapeshifter的概念非常先進，用組合模式化整為零，分離開的時候是12個單獨的、可飛行的探測器，可單獨攜帶儀器進行探索，可飛入狹小空間的溶洞中。如果組合起來，就是一個球狀機器人，可漂浮在烷烴湖泊上，如果在陸地上，球形外形還能滾動，這是一個完美的三棲結構設想。
圖註：這是惠更斯著陸器，這種整體式的探測器只能在一個地方進行探索，一旦著陸點不合適，那麼整個任何都可能前功盡棄。
球狀「變形金剛」能幹什麼
Shapeshifter是個球狀「變形金剛」，它到底能夠幹些什麼？這要回到土衛六的環境上進行分析，土衛六上有岩質地形，甲烷湖泊，處於冰晶狀態的甲烷，可以說是個固體、液體、多相物質的世界，這就需要一個能夠勝任多種地貌、環境的探測器才能進行考察。前往土衛六一趟非常不容易，以卡西尼-惠更斯探測器為例，在1997年發射，2004年才抵達土星附近，下一個土星系統探測項目要到2020年代才開啟，可以說近30年才有一次。
圖註：Shapeshifter機器人還能化整為零，進入溶洞飛行探索，很有意義。
NASA預計在2026年對土衛六進行一次深度考察，全面掌握其表面物質成分，並且分析是否有生命存在。Shapeshifter球狀「變形金剛」通過人工智慧自由組合，可在土衛六表面飛行、漂浮，如果遇到溶洞入口，可以潛入溶洞中考察。由於每個獨立的機器人都有動力系統，可攜帶不同的設備對土衛六表面環境進行勘察，形成儀器設備雙備份，也不怕因為某個儀器失效，導致任務前功盡棄。土衛六上充滿了有機物質，與早期地球相似，這是一顆可能擁有生命的天體，因此探索土衛六有著非常積極的意義。
組合機器人今後會如何發展
Shapeshifter球狀「變形金剛」開啟了一個新的無人探測器思路，通過組合變形達到效果這與我們現在所認識的無人著陸器、漫遊者有很大的不同。舉個例子，嫦娥4號攜帶玉兔2號巡視器，如果按照Shapeshifter球狀「變形金剛」的概念進行研發，嫦娥4號作為一個母艦，可攜帶多個玉兔月球車，但是每個玉兔都是一個可飛行的探測器，組合起來是一個整體，拆分開來也可以獨立進行探測，這樣一來探測手段和模式就非常多樣了，探測面積也能成倍增加。
圖註：合體中的Shapeshifter機器人，組合之後可形成一個整體進行滾動或者漂浮，非常適合土衛六。
玉兔2號巡視器幾個月來行駛了幾百米的距離，如果能夠飛行，那麼一個月晝就能夠前進數百米，在抵達有考察意義或者價值的區域，可降落，拆分成多個子探測器進行分別考察。這樣一來探索範圍可以成倍擴大，效率可以大大提升。這個思路也可以用於火星探測，組合式無人探測器需要人工智慧技術支持，否則就可能出現無法組合，整個任務也會前功盡棄。