美宇航局拟研制微生物机器人探索行星
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国宇航局计划开发微生物机器人探索地球

  硫还原芽孢杆菌电子显微照片。这种细菌是基于微生物燃料电池系统的核心

  北京时间1月6日消息,据美国“连线”杂志报道,对于美国宇航局火星探测器,似乎越大越好。 2011年11月,一艘价值25亿美元的好奇号探险船启航,现在正在前往红色星球。这个漫游者的大小是其前身机会和勇气的五倍。

  好奇心达到了2.2米的高度,比大多数篮球运动员,小型SUV的尺寸,长达3米,手臂可以延长2.2米,是一个真正的火星车大家伙。为了给消耗大量电力的粗纱提供动力,科学家利用钚的放射性衰变产生的热量,为好奇心安装了放射性同位素动力系统。这个发电系统至少可以满足687个地球日的电力好奇,相当于一个火星年。

  在美国海军研究实验室,太空机器人专家正在研究微型地球探测机器人。好奇心重约900公斤,重量和长颈鹿一样重。海军研究实验室的微型机器人重量不到一袋糖,重量只有1公斤左右,海军研究实验室航天器工程师格雷戈里·斯科特(Gregory Scott)从美国宇航局获得美国宇航局颁发的科学和先进概念(NIAC)资助,研究细菌驱动的行星探测微型机器人。

  微型机器人探索者使用微生物燃料电池,这是一种不需要人为干预的有效而可靠的能量来源。微生物燃料电池使用细菌代谢过程通过阳极 - 阴极 - 电阻电路传输捕获的电子,进而产生电力。这种发电系统的优点是细菌可以插入比传统锂离子电池具有更高能量密度的电池。另外,微生物还可以充当自然电池充电器。

  斯科特说,一些微生物将被用来保持汽车的电子和控制系统的运行,而另一些微生物则被用来给电池或电容器充电。自动机器人可以使用更多的功率密集型科学仪器,或者一旦足够的电力被存储就可以向前移动。他的研究主要集中在纯培养厌氧细菌如硫还原杆菌,同时寻找增加微生物燃料电池产生的电量的方法,而不需要笨重,高耗电量泵系统。

  斯科特在一份新闻稿中说:“由于我们使用微生物燃料电池作为产生能量的一种方式,这项研究将为开发太空探索和机器人的低功耗和长效电子产品奠定基础。”微生物燃料电池,低功率电子元件和低功率操纵要求将使所有的机器人系统,特别是行星探测机器人受益。

  美国“连线”杂志相关报道(英文)

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