Aerospace
네 발 로봇, 자율 화성 탐사 준비 중
언젠가 우주 탐사는 우주 비행사들이 지구 밖에서 영구적으로 거주하는 것을 활용하게 될지도 모릅니다. 달 탐사를 위한 아르테미스 임무혹은 일론 머스크가 화성에 대해 구상한 것일 수도 있습니다.
하지만 인간이 우주에 존재하더라도, 우주에서 필요한 많은 작업은 로봇이 수행할 것입니다. 왜냐하면 로봇은 인간 우주비행사보다 훨씬 쉽게 대체할 수 있고, 유독한 공기나 진공, 방사선, 극한의 온도 등에 훨씬 덜 취약하기 때문입니다.
이상적으로는 대부분의 로버와 로봇이 간단한 작업은 스스로 처리할 수 있어야 하며, 지구 또는 현장에 있는 인간은 특정 문제를 해결하거나 일일 임무를 결정하는 데에만 도움을 주어야 합니다.
인공지능이 빠르게 발전함에 따라, 물리적 AI는 현재 AI 분야의 선두주자인 NVIDIA가 적극적으로 추진하고 있는 개념입니다.어쩌면 이러한 공상 과학 소설 속의 비전은 이미 현실이 되었을지도 모릅니다.
목성의 위성처럼 훨씬 더 먼 곳에 있는 탐사선의 경우, 통신에 최대 1시간이 걸리는 시간 지연 때문에 직접 제어가 더욱 어려워지므로 탐사선이 스스로 내리는 결정이 더욱 중요해집니다.
"탐사 로봇은 에너지 효율성과 안전성을 고려하여 설계되었으며, 위험한 지형을 천천히 이동하도록 만들어졌습니다. 따라서 탐사는 일반적으로 착륙 지점의 극히 일부에만 국한되며, 로봇은 보통 하루에 수백 미터 정도만 이동하기 때문에 지질학적으로 다양한 데이터를 수집하기 어렵습니다."
다음 단계는 우주 탐사 로봇에게 더 자유로운 이동 능력을 부여하는 것입니다. 바퀴와 궤도가 더 안정적일 수는 있지만, 달이나 화성에 도로가 기다리고 있는 것은 아니니까요.
결과적으로, 지금까지 대부분의 로봇 탐사 임무는 비교적 평평하고 이동이 용이한 지역에 집중되어 왔습니다. 하지만 이러한 지역들이 미래의 우주 식민지화에 가장 유용한 곳이 아닐 수도 있습니다.
예를 들어, 용암 동굴은 미래 우주비행사들을 위한 완벽한 사전 건설형 대피소가 될 수 있지만, 우리는 아직 제대로 탐사해 본 적이 없습니다. 인공지능을 이용한 용암 동굴 탐사가 계획되고 있지만대부분의 자원은 깊은 분화구(물)나 산악 지역(금속 및 기타 광물 매장지)에서 발견될 가능성이 높습니다.
"달에는 휘발성 물질과 티타늄이 풍부한 화산쇄설물, 희토류를 함유한 크립 현무암, 남극 부근의 영구 음영 지역 내 얼음 등 접근하기 어려운 지형에 많은 핵심 자원이 매장되어 있습니다. 화성에서도 고위도 및 고지대, 특히 불안정한 경사면이나 균열이 있는 지질 환경에서 얼음 노출지와 금속이 풍부한 표토가 발견되었습니다."
따라서 더욱 발전된 로봇이 필요하며, 네 발로 걷는 "로봇 개"가 유력한 선택지가 될 수 있습니다. 이러한 디자인은 지구에서도 점점 인기를 얻고 있기 때문입니다.
스위스 연구진들은 취리히 연방 공과대학(ETH Zurich), 취리히 대학교, 뇌샤텔 우주 탐사 연구소, 바젤 대학교, 베른 대학교에서 이 가능성을 검증하고 있습니다.
연구팀은 네 발로 걷는 로봇을 사용하여 재구성된 우주 환경에서 반자율 탐사 및 샘플 수집이 가능한지 테스트하고, 그 결과를 Frontiers In Space Technologies에 발표했습니다.1, 제목 아래 '라만 분광기가 장착된 로봇 팔과 현미경 이미지를 활용한 다족 로봇을 이용한 화성 및 달 유사 지형의 반자율 탐사".
지구에 화성 재현하기
연구자들이 사용한 마스레이버 시설 바젤 대학교에서는 유사 암석, 레골리스(행성 먼지), 유사 조명 조건을 사용하여 행성 표면 조건을 시뮬레이션하고 중력만 제외하고 화성과 동일한 환경을 재현합니다.
마스레이버는 80m² 규모의 공간으로, 그중 40m²는 화성 환경과 유사한 물질로 구성된 실험 공간입니다. 여기에는 석고나 탄산염 암석처럼 생명체의 흔적이 잘 보존될 가능성이 높은 암석들이 포함되어 있는데, 이는 실제 화성 탐사에서 과거 화성의 생물 활동을 조사할 때 매우 중요한 요소입니다.
출처: 우주 기술의 최첨단
또한, 규질 탄산염암과 유황 함유 현무암처럼 과거에 물이 흘렀음을 나타내는 암석 유형도 포함되었습니다.
방의 일부 공간에는 산화물, 티타늄, 알루미늄, 실리콘의 유용한 공급원이 될 수 있는 암석들을 배치하여 달의 환경을 재현해 놓았습니다.
네 발 달린 탐험가들
센서를 탑재한 다기능 로봇
본 연구에 사용된 로봇은 스위스 회사인 ANYmal에서 제작한 로봇입니다. 애니 보 틱스ANYmal은 위험 지역에서의 산업 검사에 특화된 장비입니다. 매핑 및 위치 파악을 위해 Velodyne사의 VLP-16 Puck LITE LiDAR, 고도 매핑을 위한 Intel사의 RealSense D435 액티브 스테레오 센서 6개, 그리고 RGB 이미지 스트림을 제공하는 FLIR Blackfly 광각 카메라 2개를 탑재하고 있습니다.
출처: 우주 기술의 최첨단
이 로봇에는 현미경 이미저(MICRO)와 MIRA RTX 라만 분광기 이 센서들은 스위스 회사인 메트로옴(Metrohm)에서 제작했습니다. 이 센서들은 스위스 연방 공과대학교(ETH)에서 자체 개발한 로봇 팔에 설치되었습니다.
이 시스템은 작업자가 디지털 고도 지도와 카메라 이미지를 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 사용하여 원격으로 제어하며, 명령과 작업이 이 인터페이스로 전송됩니다.
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MICRO 이미저의 목표는 암석 시료의 질감, 결정립, 색상을 근접 촬영하여 암석의 종류와 구성 성분을 식별하는 데 중요한 데이터를 얻는 것입니다. 이 장치는 USB 현미경, 48개의 RGB LED 링, ToF(Time-of-Flight) 센서 및 제어 전자 장치로 구성됩니다. MICRO가 대상에 접촉할 때 외부 빛이 유입되는 것을 방지하기 위해 폼 링이 사용되었습니다.
라만 분광기는 파장 785 nm, 최대 출력 100 mW의 적외선 여기 레이저를 사용하며, 측정 범위는 400~2,300 cm⁻¹이고 해상도는 8~10 cm⁻¹입니다. 이 데이터는 연구 대상 암석의 화학적 조성을 밝혀냄으로써 MICRO 관측 결과를 보완합니다.
출처: 우주 기술의 최첨단
인간 참여 여부에 따른 조사
로봇을 이용한 과학 조사에는 두 가지 운영 개념이 있습니다. 하나는 고전적인 인간 제어 방식이고, 다른 하나는 인간의 개입을 최소화한 다중 목표 반자율 샘플링 방식입니다.
. 인간의 도움을 받는 방법작업자는 카메라 이미지에서 목표물을 식별하고 그래픽 GUI에서 탐색 웨이포인트를 선택했습니다. 그런 다음 작업자는 수신된 데이터를 즉시 검토하고 추가 측정이 필요한지 여부를 결정할 수 있었습니다. 또한 작업자는 수행할 라만 측정 횟수를 선택하고 암석 상의 구체적인 위치를 지정했습니다.
. 반자율적 방법로봇에게는 이동, 웨이포인트 탐색, 장비 배치 및 데이터 반환을 포함한 미리 정의된 명령이 사전에 전달되었습니다. 명령이 업로드되면 로봇은 이동부터 로봇 팔 배치 및 과학 측정에 이르기까지 모든 작업을 자율적으로 수행했습니다.
로봇은 각 목표 지점에서 측정 시퀀스를 완료한 후 자율적으로 실행 사이클을 계속하여 다음 목표 지점으로 이동하고 각 측정 후 데이터를 저장했습니다. 모든 목표 지점에 대한 측정이 완료된 후에야 로봇은 수집된 데이터를 기지국으로 전송했습니다.
출처: 우주 기술의 최첨단
분석 결과는 서로 다른 기기를 결합하는 것의 유용성을 확인시켜 주었으며, 특히 라만 분광법과 미세 분광법의 결합은 특정 암석을 정확하게 식별할 가능성을 높여주었습니다.
반자동 방식은 주기당 최소 1/3의 목표물을 정확하게 식별했으며, 4번의 모의 임무 중 1번은 100% 목표물 식별률을 달성했습니다. 다중 목표물 임무는 12분에서 23분 정도 소요된 반면, 사람이 직접 조종하는 임무는 유사한 분석을 완료하는 데 41분이 걸렸습니다.
결과는 완벽하지는 않았지만, 분당 훨씬 더 많은 분석을 성공적으로 수행할 수 있어 전반적인 효율성이 향상되었습니다. 따라서 이 경험을 통해 자율 로봇이 행성 표면의 넓은 지역을 신속하게 조사할 수 있다는 사실이 확인되었습니다.
또한, 일단 흥미로운 샘플이 확인되면 과학자들이 추가 조사 과정에서 직접 분석할 수 있습니다.
"미래의 임무는 크고 복잡한 장비 세트에만 의존하는 대신, 주변 환경을 신속하게 스캔하고 상세 조사를 위한 유망한 목표물을 표시하는 민첩한 로봇을 배치할 수 있을 것입니다."
로봇 탐사 능력 향상
연구진은 또한 사용된 도구들이 모두 인간의 직접적인 제어를 염두에 두고 개발되었다는 점을 지적했습니다. 이는 반자율 로봇이 때때로 팔의 위치를 잘못 잡아서 미세 영상이 흐릿해지거나 라만 데이터가 지나치게 노이즈가 많아지는 문제가 발생했음을 의미합니다.
개선된 시스템은 흐릿한 이미지나 불량한 분광 데이터가 나올 경우 자동화된 로봇 팔 조정을 통해 테스트를 다시 수행할 수 있습니다. 추가적인 자동화 프로그램도 도움이 될 수 있습니다.
"더 높은 수준의 자율성을 확보하기 위해 로봇은 모양, 색상, 질감을 기반으로 관심 대상을 자율적으로 감지할 수 있습니다. 데이터 전송 속도가 매우 느린 환경(예: 태양계 외곽)에서는 로봇이 이러한 대상에 대한 측정값을 자율적으로 수집할 수 있습니다."
이 시스템은 또한 인공지능 분야의 최근 발전된 기술을 활용하지 않았는데, 이는 우리가 "에서 논의했듯이 미래에 로봇에게 훨씬 더 큰 자율성을 부여할 수 있을 것입니다."우주 2.0: 자율 로봇과 인공지능의 부상"그러므로, 더욱 발전된 탐지 및 스캔 프로토콜을 통해 보다 효율적이고 자율적인 측정이 가능해질 것입니다. 나아가 화성이나 달에 있는 로봇이 수집한 실제 데이터를 기반으로 특수 AI 모델을 훈련시키면 미래 세대의 탐사선을 더욱 효율적으로 만들 수 있을 것입니다."
I우주 로봇공학에 투자하기
직관적 인 기계
(LUNR )
자율 탐사선을 성간 물체로 보내려면 대형 우주 탐사선을 제작하고 손상 없이 정확한 위치에 도착시키는 데 필요한 고도의 전문 지식이 필수적입니다. 지금까지 이러한 분야는 주로 NASA, ESA 및 관련 대학과 같은 공공 기관의 영역이었습니다.
하지만 민간 기업들이 자동화 또는 유인 탐사선을 이용해 소행성, 특히 근지구 소행성에서 채굴 작업을 시작할 수 있는 시점이 가까워짐에 따라 이러한 상황은 변화하고 있습니다. 이러한 프로젝트는 향후 몇 년 안에 계획된 유인 달 탐사의 다음 단계이거나 그와 병행하여 진행될 가능성이 높습니다.
2013년 텍사스주 휴스턴에서 설립된 Intuitive Machines는 현재 주식 티커 LUNR에서 알 수 있듯이 "달"에 매우 집중하는 회사이며, 이미 NASA의 달 탐사 임무 4건에 선정됨, 400명 이상의 직원을 고용하고 있습니다.
출처: 직관적 인 기계
이 회사는 상업 기업 최초로 달에 착륙하여 과학 데이터를 성공적으로 전송했습니다. 또한 우주에서 액체산소/액체메탄(LOx/LCH4) 엔진을 최초로 점화하기도 했습니다. 이 회사는 달 탐사 및 정착을 위한 기반 시설 구축의 토대가 될 여러 프로젝트를 진행하고 있습니다.
첫 번째는 "데이터 전송 서비스”, 이 기술은 시험 중이며, 궁극적으로는 달 궤도 주변에 달 데이터 전송 별자리를 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.
출처: 직관적 인 기계
두 번째 부분은 "서비스형 인프라(Infrastructure as a Service)"입니다. 여기에는 통신 서비스, GPS 위치 파악 서비스, 그리고 자율 운행이 가능한 달 표면 차량(LTV)이 포함되어야 합니다.
출처: 직관적 인 기계
마지막 단계는 달 표면으로의 물질 전달입니다. 지금까지 이 회사는 과학 탑재물을 다음과 같이 전달했습니다. 노바-C 착륙선, 높이 4.3m(14피트)의 착륙선으로, 달에 130kg의 탑재물을 운반할 수 있습니다.
다음 단계는 1,500~2,500kg의 물자를 달에 운반할 수 있는 노바-D 착륙선을 이용하는 것입니다. 이 정도의 탑재량과 크기는 달 지형 탐사 차량(LTV)과 달 기지에 전력을 공급할 것으로 예상되는 40kW급 핵분열 표면 발전소를 운반하는 데 필요한 조건입니다.
출처: 직관적 인 기계
이 회사는 NASA와 여러 중요한 계약을 체결했는데, 그중 하나가 최대 48억 2천만 달러 규모의 근우주 네트워크(Near Space Network) 계약입니다. NASA가 3개 업체 중 최종 업체를 선정하는 장기 거래(LTV) 계약은 2025년 말에 결정될 예정이며, 최대 4.6억 달러 규모에 달할 것으로 예상됩니다.
NASA 외에도 이 회사는 고객 기반을 다변화하기 위해 노력하고 있으며, 2025년 4월에는 텍사스 우주 위원회로부터 최대 1천만 달러의 보조금을 받는 대상으로 선정되었습니다.
이는 미세중력 환경에서의 생물 제조를 가능하게 하는 지구 재진입체 및 궤도 제조 실험실 개발을 지원할 것입니다. 또한 이 재진입체는 회사의 향후 달 샘플 회수 임무에 대한 예비 수단을 제공하고 위험을 줄이는 데 도움이 될 것입니다.
또 다른 프로젝트는 공군 연구소의 JETSON 계약을 위한 저전력 핵 스텔스 위성 개발입니다.
회사가 1년 2025분기에 양의 자유 현금 흐름 지점에 도달하고 달 통신 계약을 체결하면서 이제 투자자들에게 훨씬 더 안전한 기업이 되고 있으며, 현금을 태우는 스타트업에서 성장하는 우주 경제에 대한 기존 서비스 제공업체로 전환하고 있습니다.
그리고 이는 특히 NASA의 신뢰할 수 있는 파트너로서 SpaceX와 동등한 위치에 오르게 됨으로써 향후 심우주 탐사 및 우주 자원 활용의 초석이 될 수 있습니다.xAI와의 합병 후 곧 IPO 예정) 또는 로켓 연구소 (RKLB ).
(당신은 할 수 있습니다 Intuitive Machines에 대한 자세한 내용은 해당 회사에 대한 투자 보고서를 참조하십시오..)
최근 소식 직관적 인 기계 (루어) 주식 뉴스 및 개발
참고 연구
1Gabriela Ligeza, Philip Arm 외. 라만 분광기가 장착된 로봇 팔과 현미경 이미저를 사용하는 다족 로봇을 이용한 화성 및 달 유사 지형의 반자율 탐사. Frontier Space Technologies, 2026년 3월 31일. 제7권 – 2026년 | https://doi.org/10.3389/frspt.2026.1741757
