生物からインスピレーションを得た火星探査機コンセプトが曲輪で砂の中を「泳ぐ」様子をご覧ください (ビデオ)

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火星の砂丘を探索する新しいアプローチは、Valle Marineris Explorer (VaMEx) です。 VaMEx は、ドイツ航空宇宙センター (DLR) にあるドイツ宇宙庁のプロジェクトです。この取り組みの目的は、火星のマリネリス渓谷（火星の「グランドキャニオン」として知られる）を探索するための自律的かつ異種ロボットの群れを設計することです。

マリネリス渓谷は火星の巨大な地溝帯で、科学者らは液体の水の痕跡をスキャンしたいと考えている。液体の水は保護されたニッチに存在し、生命の生息地として機能する可能性がある。しかし、この地域は地形のせいで探索が難しく、ロボットによる調査には課題が生じている。

しかし、VaMex チームは、多様な環境特性を持つ広大な地域の共同探査という観点から、それぞれのアイデアがもたらすものを活用するために、運転、歩行、飛行システムの組み合わせを模索しています。研究チームが検討しているユニークなアプローチの 1 つは、砂漠のトカゲの足のように砂の中を「泳ぐ」ことができる独創的な湾曲した車輪を備えた火星探査車です。

ヴュルツブルク大学の研究グループはハタハタの動きを捕捉し、この動きを火星探査車に採用し、適応させたところ、砂の上を移動する他の方法よりも優れた性能を発揮したと伝えられている。

ヴュルツブルク大学の専門家は、ドイツのブレーメンのDLR研究者と協力して、ハタハタの移動特性と地面との相互作用を模倣し、縦方向と横方向の力を生成する探査車の車輪を設計した。この動きにより、砂に正弦波または S 字型の痕跡が残ります。

バイオにインスピレーションを受けて

Mars マシンは、機動性、安定性、効率を維持しながら、砂、砂利、斜面、および一般的に平坦でない地形に対処する必要があります。

同大学のコンピューター科学者であり、地球観測用組み込みシステムおよびセンサー (ESSSEO) の議長を務めるマルコ・シュミット氏は、生物にインスピレーションを得たモビリティ研究を主導しています。

シュミット氏のチームは、ブレーメンのドイツ人工知能研究センターおよびブレーメン大学と協力して、砂の上と野外で探査機をテストした。

結果は、車両が砂の上で安定して移動することを示しましたが、テストでは改善の明らかな兆候も示されたとシュミット氏は言います。

ハタハタ運動のアイデアはから採用されました シンカス シンカスサハラ砂漠で発見されたトカゲで、砂漠の砂に穴を掘って文字通り「泳ぎ」、狂人を狩ったり、狂人から逃げたりすることができます。

モビリティソリューション

大学ではモビリティ技術の研究が続けられており、混合地形でのパフォーマンスを向上させるためにさらなる改良が期待されています。 ESSEO チームは、ソフトウェア主導のモビリティに向けて VaMex への貢献を拡大することを目指しています。

研究プログラムでは、滑り、沈下、地形と車輪の間の相互作用を特に考慮した制御戦略の開発も必要です。その結果、粒度の細かい環境における探査機の安定した適応可能な動作が実現されます。

「マリネリス渓谷だけでなく、地球上でも火星の広大な砂丘を確実かつ効率的に走行できるモビリティ ソリューションを作成することが、将来のロボットおよび有人火星探査の鍵となります」と、この研究には関与していない NASA 火星研究所 SETI 研究所のパスカル リー氏は付け加えます。

「生物からインスピレーションを得た技術開発は革新的であり、興味深いものです」とリー氏はSpace.comに語った。

火星探査機、スキャナー、ドローンに関する DLR の取り組み、マリネリス峡谷エクスプローラー プロジェクトの詳細については、プロジェクトの Web サイトをご覧ください。