I robot possono guidare nelle pianure e nei crateri di Marte, ma se potessimo esplorare le scogliere, calotte polari e altri luoghi difficili da raggiungere sul Pianeta Rosso e oltre? Progettato dagli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, un robot a quattro arti chiamato LEMUR (Limbed Excursion Mechanical Utility Robot) può scalare pareti rocciose, impugnando centinaia di minuscoli ami da pesca in ciascuna delle sue 16 dita e utilizzando l'intelligenza artificiale (AI) per aggirare gli ostacoli. Nella sua ultima prova sul campo nella Death Valley, California, all'inizio del 2019, LEMUR ha scelto un percorso su una scogliera mentre scansionava la roccia alla ricerca di antichi fossili dal mare che un tempo riempiva l'area.

LEMUR è stato originariamente concepito come un robot di riparazione per la Stazione Spaziale Internazionale. Sebbene il progetto si sia poi concluso, ha contribuito a portare a una nuova generazione di camminare, robot che si arrampicano e strisciano. Nelle future missioni su Marte o su lune ghiacciate, robot con intelligenza artificiale e tecnologia di arrampicata derivata da LEMUR potrebbero aiutare nella ricerca di segni di vita simili. Quei robot sono in fase di sviluppo ora, perfezionando la tecnologia che un giorno potrebbe far parte di future missioni in mondi lontani. Eccone cinque in lavorazione:

Un verme meccanico per i mondi ghiacciati

Come fa un robot a navigare su un terreno scivoloso, superficie ghiacciata? Per il verme di ghiaccio, la risposta è un pollice alla volta. Adattato da un singolo arto di LEMUR, Ice Worm si muove stropicciando ed estendendo le sue articolazioni come un verme. Il robot si arrampica sulle pareti di ghiaccio perforando un'estremità alla volta nella superficie dura. Può usare la stessa tecnica per stabilizzarsi durante il prelievo di campioni scientifici, anche su un precipizio. Il robot ha anche l'IA di LEMUR, permettendogli di navigare imparando dagli errori del passato. Per affinare le sue capacità tecniche, Il responsabile del progetto JPL Aaron Parness testa Ice Worm sui ghiacciai dell'Antartide e nelle grotte di ghiaccio sul Monte Sant'Elena in modo che possa un giorno contribuire alla scienza sulla Terra e sui mondi più lontani:Ice Worm fa parte di una generazione di progetti in via di sviluppo per esplorare il lune ghiacciate di Saturno e Giove, che possono avere oceani sotto le loro croste ghiacciate.

Una scimmia robotica nella tundra

Ice Worm non è l'unico approccio sviluppato per mondi ghiacciati come la luna di Saturno Encelado, dove i geyser al polo sud lanciano liquidi nello spazio. Un rover in questo mondo imprevedibile dovrebbe essere in grado di muoversi su ghiaccio e fango, terreno sgretolato. RoboSimian è stato sviluppato per affrontare questa sfida.

Originariamente costruito come robot di soccorso in caso di catastrofe per la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), è stato modificato per muoversi in ambienti ghiacciati. Soprannominato "King Louie" dal personaggio di "Il libro della giungla", " RoboSimian può camminare su quattro gambe, strisciare, muoviti come un verme e scivola sul ventre come un pinguino. Ha gli stessi quattro arti di LEMUR, ma gli ingegneri JPL hanno sostituito i suoi piedini di presa con ruote elastiche fatte di filo musicale (il tipo di filo che si trova in un pianoforte). Le ruote flessibili aiutano King Louie a rotolare su terreni irregolari, che sarebbe essenziale in un posto come Encelado.

Piccoli scalatori

I micro-scalatori sono veicoli a ruote abbastanza piccoli da stare in una tasca del cappotto ma abbastanza forti da scalare muri e sopravvivere a cadute fino a 9 piedi (3 metri). Sviluppato da JPL per l'esercito, alcuni micro-arrampicatori utilizzano le pinze ad amo LEMUR per aggrapparsi a superfici ruvide, come massi e pareti di caverne. Altri possono scalare superfici lisce, utilizzando una tecnologia ispirata ai piedi appiccicosi di un geco. Il geco adesivo, come la lucertola da cui prende il nome, si basa su microscopici peli angolati che generano forze di van der Waals, forze atomiche che causano "appiccicosità" se entrambi gli oggetti sono nelle immediate vicinanze.

Migliorando questa viscosità simile a un geco, le ruote ibride dei robot utilizzano anche una carica elettrica per aggrapparsi alle pareti (lo stesso fenomeno fa aderire i capelli a un palloncino dopo averlo strofinato sulla testa). Gli ingegneri JPL hanno creato l'adesivo geco per la prima generazione di LEMUR, usando le forze di van der Waals per aiutarlo ad aggrapparsi alle pareti metalliche, anche a gravità zero. I micro-scalatori con questa tecnologia adesiva o di presa potrebbero riparare future astronavi o esplorare punti difficili da raggiungere sulla luna, Marte e oltre.

Pinze dall'oceano all'asteroide

Proprio come gli astronauti si allenano sott'acqua per le passeggiate spaziali, la tecnologia costruita per l'esplorazione degli oceani può essere un buon prototipo per le missioni in luoghi con gravità quasi zero. L'Underwater Gripper è una delle mani di presa di LEMUR, con le stesse 16 dita e 250 ami per afferrare superfici irregolari. Potrebbe un giorno essere inviato per operazioni su un asteroide o un altro piccolo corpo nel sistema solare. Per adesso, è collegato alla nave da ricerca subacquea Nautilus gestita dall'Ocean Exploration Trust al largo delle coste delle Hawaii, dove aiuta a prelevare campioni oceanici profondi da più di un miglio sotto la superficie.

Un mini elicottero per scalare le scogliere

Il piccolo, L'elicottero a energia solare che accompagnerà il rover Mars 2020 della NASA volerà in brevi raffiche come dimostrazione tecnologica, aprendo la strada a future missioni di volo sul Pianeta Rosso. Ma l'ingegnere del JPL Arash Kalantari non si accontenta di volare semplicemente; sta sviluppando un concetto per una pinza che potrebbe consentire a un robot volante di aggrapparsi alle scogliere marziane. Il meccanismo di posa è adattato dal design di LEMUR:ha piedi artigliati con ami da pesca incorporati che afferrano la roccia proprio come un uccello si aggrappa a un ramo. mentre lì, il robot ricaricherà le sue batterie tramite pannelli solari, dandogli la libertà di vagare e cercare prove di vita.