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NASA 资助球形飞行机器人研发，将用于探索土星卫星泰坦洞穴
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- 荷鲁斯快报
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NASA正资助研发一种球形“飞行机器人”，旨在探索土星卫星泰坦的洞穴系统。该项目名为SPARK，全称“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领导，已获得NASA创新先进概念（NIAC）计划的首阶段资助。
泰坦是太阳系中最接近地球的天体之一，其表面遍布由甲烷和乙烷等碳氢化合物形成的河流、湖泊与海洋，并拥有独特的喀斯特地貌，包括地下天坑和洞穴。普通探测车难以在这样的地表环境中自由行动，而飞行器则可能更为有效。NASA的“蜻蜓”（Dragonfly）任务计划于2028年发射，但SPARK能否赶上该任务尚不确定。
Daniel Drew在接受Space.com采访时表示，SPARK目前刚开始为期9个月的第一阶段资助项目，之后还需完成最长两年的第二阶段研究，项目才会进入“更加现实”的发射准备阶段。他强调，如果Dragonfly任务出现延期，SPARK未来加入任务后期阶段的可能性也会随之增加。
SPARK的核心是一种新型离子（电）推进器，即电流体动力学（EHD）推进技术。Drew从加州大学伯克利分校读研究生期间便开始研究这一技术，并受到业余爱好者“升力器”（lifter）社区的启发。这些原型机由三角形轻木、漆包线和铝箔制成，通过高压变压器连接4万伏电压即可漂浮。Drew发现，NASA和美国空军过去也曾进行过类似实验，而NIAC当时也资助了麻省理工学院团队研究EHD飞行器。
这种设计可提供持续飞行能力、机动性，以及应对近低温环境的可靠性，同时尽可能减少下洗气流对具有科研价值的碳氢化合物分层结构的扰动。Drew已经展示了微加工EHD执行器，并实现了厘米级“离子飞行器”（ionocraft）的起飞和搭载有效载荷。他希望SPARK能成为泰坦洞穴探索的先驱，就像火星上的Ingenuity直升机一样——后者原计划飞行5次，最终完成了72次。
目前，Drew与其合作伙伴——包括NASA喷气推进实验室的Ethan Schaler和Jacob Izraelevitz，以及蓝色大理石空间科学研究所的Michael Malaska——正计划在9个月内开展实验。团队将对电力供应等关键因素进行“权衡研究”，确定资源优先投入方向，并建立模型分析热效应对电力系统的影响。
Drew表示，这项技术也有望应用于地球上的全电动飞机、室内无人机及微型飞行器集群。但他也坦言，其最大弱点在于效率不高，“除非出现重大技术突破，否则在绝大多数地球应用场景中，它都不可能真正与旋翼、喷气发动机等传统推进方式竞争。”
尽管面临挑战，Drew认为NIAC的文化支持“站在巨人的肩膀上”，团队将充分利用过往研究成果，最终发布一份全面且公开的报告。他强调，无论SPARK能否赶上Dragonfly，这项研究都将为未来泰坦探索积累宝贵经验，并推动离子推进技术的进一步发展。
