이 걷는 로봇은 우리가 화성에서 생명체를 찾는 방법을 바꿀 수 있습니다

연구자들은 이러한 한계를 극복하기 위해 고안된 새로운 전략을 모색했습니다. 지속적인 인간의 지시에 의존하는 대신, 한 대상에서 다른 대상으로 이동하고 자체적으로 데이터를 수집할 수 있는 반자율 로봇을 테스트했습니다. 소형 장비를 갖춘 로봇은 여러 암석을 순차적으로 검사하고 독립적으로 측정을 수행할 수 있습니다.

그 결과 효율성이 크게 향상되는 것으로 나타났습니다. 지속적인 감독 하에 단일 암석에 집중하는 대신 로봇은 여러 위치를 탐색하고 각각을 분석할 수 있습니다. 이 접근법은 자원 탐사와 행성 표면의 ‘생체특징'(즉, 생명의 증거) 검색을 크게 가속화했습니다.

팀은 상대적으로 간단한 도구 세트를 운반하는 로봇이 빠르게 작업하면서 여전히 의미 있는 과학적 결과를 생산할 수 있는지 알고 싶었습니다. 연구 결과에 따르면 우주 생물학 및 자원 탐사에 중요한 암석을 식별하는 등의 주요 목표를 달성하는 데는 소형 도구라도 충분하다는 것이 확인되었습니다.

화성과 유사한 조건에서 다리가 있는 로봇 테스트

연구진은 이 개념을 입증하기 위해 4족 보행 로봇 ‘ANYmal’을 사용했다. 여기에는 ESA-ESRIC 우주 자원 챌린지를 위해 개발된 현미경 이미저 MICRO와 휴대용 라만 분광계라는 두 가지 장비를 보유한 로봇 팔이 장착되어 있었습니다. 이 프로젝트에는 ETH Zurich의 Robotic Systems Lab, ETH Zurich | 우주, 취리히 대학교, 베른 대학교.

실험은 바젤 대학의 ‘Marslabor’ 시설에서 이루어졌습니다. 이 환경은 아날로그 암석, ‘레골리스'(즉, 행성 먼지) 재료 및 아날로그 조명 조건을 사용하여 행성 표면 조건을 시뮬레이션합니다. 테스트 중에 로봇은 선택한 대상을 향해 자율적으로 이동하고, 로봇 팔을 사용하여 장비를 배치하고, 분석을 위해 이미지와 스펙트럼 데이터를 전송했습니다.

이 시스템은 행성 과학에 중요한 다양한 암석 유형을 성공적으로 식별했습니다. 여기에는 석고, 탄산염, 현무암, 두나이트 및 거창암이 포함됩니다. 이러한 자료 중 다수는 향후 임무에 특히 유용합니다. 예를 들어, 두나이트(감람석과 산화물이 풍부함), 회장암(거석암 함유), 금홍석과 같은 산화물과 같은 달 유사 암석은 유용한 자원을 가리킬 수 있습니다.

다중 대상 탐색으로 더 빠른 결과

연구진은 두 가지 방법, 즉 과학자들이 로봇을 단일 목표로 안내하는 전통적인 접근 방식과 로봇이 여러 목표를 순차적으로 조사하는 반자율 접근 방식을 비교했습니다.

속도의 차이가 눈에 띄었습니다. 다중 표적 임무는 단 12~23분 만에 완료되었으며, 이에 상응하는 인간 유도 임무는 41분이 걸렸습니다.

이렇게 빠른 속도에도 불구하고 로봇은 강력한 과학적 성능을 유지했습니다. 한 테스트에서는 선택한 모든 대상을 올바르게 식별했습니다.

이 방법을 사용하면 향후 임무에서 더 짧은 시간에 훨씬 더 넓은 행성 표면 영역을 스캔할 수 있습니다. 그런 다음 과학자들은 들어오는 데이터를 검토하고 어떤 위치를 면밀히 조사할 가치가 있는지 결정합니다.

지속적인 인간 입력의 필요성을 줄임으로써 로봇은 지형을 더 자유롭게 이동하고 암석을 빠르게 분석하며 귀중한 데이터를 수집할 수 있습니다. 이를 통해 과학적 발전이 더욱 빨라지고 연구자들이 가장 유망한 샘플에 집중할 수 있습니다.

달과 화성에 대한 향후 임무 준비

이 연구는 더 작고 단순한 기기가 자율 로봇 시스템과 결합될 때 여전히 귀중한 과학적 통찰력을 제공할 수 있음을 보여줍니다. 크고 복잡한 장비에 전적으로 의존하는 대신 미래의 임무에서는 민첩한 로봇을 사용하여 주변을 빠르게 조사하고 우선순위가 높은 목표를 식별할 수 있습니다.

우주 기관이 달, 화성 및 그 너머에 대한 새로운 임무를 계획함에 따라 이와 같은 반자동 로봇이 중요한 역할을 할 수 있습니다. 더 짧은 시간에 더 많은 영역을 조사함으로써 자원 탐사와 전생의 흔적 검색을 모두 향상시킬 수 있습니다.