火星上有一个巨大的峡谷：水手谷长3,000公里，宽600公里，平均深度8公里。它的拉丁名源于20世纪70年代初发现该山谷的火星探测器“水手号”。

指挥一群机器人探索火星峡谷

自2012年以来，这个太阳系中已知的最大峡谷一直受到德国航天局德国航空航天中心(DLR)的特别关注。VaMEx计划旨在开发用于以群体方式对这一复杂地形进行机器人探索的关键技术：VaMEx—VallesMarinerisExplorer由驾驶、行走和飞行无人机组成，形成一个复杂的整体系统。

美国宇航局的VaMEx计划旨在首次探索峡谷的峡谷和洞穴。该计划还将寻找液态水的踪迹，从而寻找可能存在于受保护环境中的生命。

为此，德国航空航天中心希望将一群自主、互联的机器人带到火星：它们将在地面、空中和洞穴中运行，收集图像和其他数据。

洞穴是特别有趣的目标地点

崎岖的山谷中很可能有数个洞穴。即使在看似单调的月球景观中，来自意大利和美国的研究人员最近也发现了一个大型洞穴的入口。

洞穴不仅作为月球或火星基地的选址很有意思，它们还可以保护我们免受宇宙辐射，温度适宜，因此也为生命提供了良好的生存环境，而生命可能在数十亿年前就出现了，那时火星的条件要优越得多。

除了维尔茨堡大学航空航天信息技术系外，维尔茨堡大学空间技术教授团队目前也参与了水手号峡谷的探索。其任务是开发机器人群的通信概念。

机器人群是如何组成的

项目负责人哈坎·卡亚尔(HakanKayal)教授表示：“我们将我们的子项目命名为VaMEx3-MarsSymphony，因为我们的目标是让机器人群的各个元素像管弦乐队一样和谐地演奏。”

在目前的开发阶段，该集群包括空中和陆地的移动机器人、作为通信指挥中心的地面固定网关以及用于与地球交换数据的卫星模拟器。

当地面上的机器人进入洞穴时，它们与火星表面隔绝，无法直接与网关通信。因此，该概念还包括中继站，它们将记录的图像和数据通过传输链传递——从洞穴中的机器人到行星表面的网关。

来自维尔茨堡的技术：自动旋转机构

该集群还包括所谓的自转体：它们从空中落下，在轻轻滑翔到地面时收集数据。它们通过特殊设计实现了后者：细长的机身像枫树种子一样构造。它们有翅膀，绕着自己的轴旋转，使它们可以轻轻向下旋转。它们的飞行路径可以控制，因此可以分布在更大的区域，然后用作传感器、中继器和导航网络。

火星交响曲(MarsSymphony)项目经理ClemensRiegler对自转体的使用特别满意：他作为一名学生帮助开发了落体——从2016年起，他加入了德国航空航天中心航天局的Rexus-Bexus计划和维尔茨堡大学团体WüSpaceeV，这使得学生能够从事航空航天项目。

里格勒在他的博士论文中继续开发着陆系统：“很高兴看到德国航空航天中心对这项工作的认可，并且它现在已成为火星探索项目的一部分。”

网关中集成了一个天文摄像头

机器人火星管弦乐队还有另一个独特之处：固定门户将配备一个摄像头，用于监视火星天空。“之前所有的火星任务都集中在火星表面，但我们希望首次向上看，”卡亚尔说。那里应该有很多东西可以观察：云的形成、流星的进入或闪电以及其他短暂的发光现象。

几乎每天都会有篮球大小的陨石撞击火星：这是研究人员根据2024年6月的地震数据得出的结论。“如果我们用UAP相机拍摄陨石进入火星的过程，并将这些事件与地震信号关联起来，我们可以用数据进一步证实这一点，”Kayal说。

UAP的缩写代表不明异常现象。该相机的名称源于其能够利用人工智能专门探测未知天体现象(例如在地球上观察到的现象)的能力。

在上集成用于天空观测的摄像系统，代表着朝着火星大气短期现象探测系统和UAP研究迈出了重要的一步。

借助MarsSymphony，UAP研究首次获得联邦资金资助。这种新型天空观测相机未来还可以探测火星上的UAP。

网关和中继卫星之间的通信是一个挑战

所述元件与空间段之间的通信是传输所获科学数据的关键挑战。由于资源稀缺，这尤其适用于火星表面网关与轨道中继卫星之间的通信。

目前着陆器使用的是S波段或X波段。然而，从X波段切换到Ka波段是提高传输信道数据速率的决定性一步。因此，柏林项目合作伙伴IQTechnologiesforEarthandSpaceGmbH将基于其经过飞行验证的XLink系统开发一种适用于着陆器和小型行星际卫星的Ka波段收发器。

除了用于行星际系统的收发器硬件外，该项目还将开发定制的灵活传输协议。

2025年地球模拟任务系统测试

机器人群是否按计划工作将在2025年的模拟任务中进行测试：参与者将在地球上模拟火星任务，地点可能是德国的一个采石场。维尔茨堡UAP摄像机也将在这次模拟中发挥重要作用：它从天空拍摄的视频将提供足够大的数据量来测试通信系统的弹性。

如果模拟任务进展顺利，下一步会是什么?“在可能的后续项目中，硬件必须适应火星的使用，”卡亚尔解释道。因为那里的条件恶劣：大气层稀薄，平均气温为-63°C，大型沙尘暴经常席卷这颗红色星球。