NASA 제트추진연구소, 우주 탐사용 뱀 로봇 개발

▲ 뱀형 로봇 EELS의 탐사 이미지(JPL)

미 항공우주국(NASA) 제트추진연구소(JPL)와 카네기멜론대 로봇연구소(RI) 공동 연구팀이 토성의 달인 엔셀라두스(Enceladus)를 탐사할 수 있는 뱀형 로봇 ‘EELS(Exobiology Extant Life Surveyor)’를 개발했다고 밝혔다.

EELS는 모래와 얼음, 절벽, 가파른 분화구, 지하 용암 동굴, 빙하 등 지구, 달, 행성 등 다양한 지형에서 안전한 경로를 선택해 이동하면서 탐사 활동을 벌일 수 있는 로봇이다. JPL 연구팀은 지난 2019년 최초로 프로토타입을 제작했으며, 지속적으로 성능 개선 작업을 해왔다.

EELS가 활동할 엔셀라두스는 대부분 얼음으로 덮여 있다. 이전의 연구에 따르면 엔셀라두스는 길게 뻗어있는 평평한 지면, 얼음 덩어리들이 서로 밀어내면서 생긴 능선, 소행성 충돌로 만들어진 분화구 등 다양한 지형을 보여주고 있다. 지표면 아래에는 광대한 바다가 펼쳐져 있는 것으로 알려졌다.

과학자들은 차가운 얼음 표면 아래 바다에 생명체가 존재할 가능성에 주목하고 있다. JPL 연구팀은 엔셀라두스를 탐험하고 생명체의 흔적을 찾기 위해 EELS 프로토타입을 설계하고 제작했다.

연구팀은 최근 ‘사이언스 로보틱스’에 발표한 연구 논문(논문 제목:‘EELS:Autonomous snake-like robot with task and motion planning capabilities for ice world exploration’)을 통해 EELS 로봇이 엔셀라두스의 얼음 지형을 탐험하기 위해 어떻게 설계되었는지 구체적으로 설명했다.

이 로봇의 길이는 약 4미터이며, 컴퓨터가 들어 있는 머리와 몸체를 구성하는 여러 세그먼트로 구성되어 있다. 각 세그먼트들은 볼 조인트를 통해 연결되어 있으며 독립적으로 회전할 수 있다.

▲ EELS의 주요 구성요소

▲ 로봇을 얼음, 눈, 모래 지형에서 테스트하고 있는 모습

이 로봇은 와인의 코르크 마개를 따는 것처럼 스크류를 돌리는 방식으로 얼음 지형을 통과할 수 있다. 이동하면서 물질을 채취해 생명의 징후를 검사한다. 

EELS에는 경로를 선택하는 데 도움을 주는 여러 개의 센서와 카메라가 장착돼 있으며, 경로가 막혀있으면 반대 쪽으로 이동할 수 있다. 로봇은 평균 –198°C의 온도도 견딜 수 있도록 설계됐다. 

연구팀은 캐나다 앨버타주 아타바스카 빙하에서 로봇을 성공적으로 테스트했다고 밝혔다.