NASA资助球形飞行机器人研发，未来或成群探索土星卫星泰坦洞穴

8月17日，据报道，美国宇航局（NASA）正在资助一项名为SPARK的早期研究项目，目标是开发一种球形“飞行机器人”（Aerobot），未来有望成群结队地探索土星最大卫星泰坦（Titan）表面的神秘洞穴与喀斯特地貌。

泰坦是太阳系中极少数拥有浓厚大气层和液态碳氢化合物（甲烷、乙烷）河流湖泊的天体，其地表遍布类似地球的“喀斯特”地貌，包括地下天坑和洞穴。然而，这些地形对传统探测车构成巨大挑战，飞行器则可能成为更理想的探测工具。SPARK项目全称为“用于喀斯特地貌自主侦察的固态推进系统”，由夏威夷大学马诺阿分校助理教授Daniel Drew牵头，研究团队还包括NASA喷气推进实验室（JPL）和蓝色大理石空间科学研究所的科研人员。

SPARK的核心动力来自电流体动力学（EHD）离子推进技术——一种固态推进系统，通过高压电场电离大气分子产生推力，无需任何移动部件。Drew此前已成功研制出厘米级离子飞行器并实现带载起飞，相关成果发表于预印本平台arXiv。这种推进方式具备可扩展性强、近乎零噪音、结构简单等优势，在泰坦浓厚大气（表面大气压约为地球的1.5倍）中可能比旋翼飞行器更具效率。

SPARK目前刚刚启动为期9个月的第一阶段研究，之后还需完成最长两年的第二阶段，项目才会进入发射准备阶段。NASA的“蜻蜓”（Dragonfly）任务目前计划于2028年发射，预计2034年抵达泰坦。如果任务出现延期，SPARK有望加入后续探测阶段。Drew表示，他希望SPARK能像火星上的“机智号”（Ingenuity）直升机一样，成为泰坦洞穴探索的开创性任务。然而，EHD推进效率较低，在地球大气中难以与传统旋翼或喷气推进竞争，但在泰坦等特殊环境中仍具有独特的应用潜力。