太空2.0：自主机器人和人工智能的崛起

人类对了解星辰之外世界的渴望，促成了许多突破性的成就。这种对太空的迷恋，帮助我们实现了诸如阿波罗11号登月等里程碑式的壮举，标志着人类首次踏出地球。凭借这一重大举措，我们进入了雄心勃勃、充满好奇心的太空探索时代。

然而，探索和了解宇宙的道路并非坦途。事实上，由于暴露于太空危险之中，包括高辐射、极端温度波动、真空环境、机械故障以及未知环境固有的不确定性，这条道路对人类构成了严重的风险。因此，人们迫切需要更安全、更高效的系统，这也促成了机器人技术和人工智能的研发与应用。

这些技术进步为我们提供了更好、更安全的探索浩瀚宇宙的方式。因此，机器人如今已成为太空任务的重要组成部分。事实上，这些机器正迅速成为人类难以进入的危险环境中的主要探索者。

与我们脆弱的人类不同，这些机器人系统能够轻松承受太空的极端环境。更重要的是，它们可以持续工作，而不会感到疲倦或厌倦。

这就是原因 美国宇航局正在广泛使用机器人。例如，该公司正在使用Astrobee公司的自由飞行机器人“大黄蜂”（Bumble）、“蜂蜜”（Honey）和“女王”（Queen）来协助国际空间站（ISS）上的宇航员。这些立方体形状的机器人协助宇航员完成一些日常任务，例如追踪物资、操作系统和拍摄视频，从而使宇航员能够专注于更关键的任务。

但这还不是全部。当与人工智能相结合时，这些机器还可以实时处理海量数据并自主做出决策，从而使它们变得更加强大。

该领域的持续创新旨在进一步提升这些能力。近日，中国机器人公司Engine AI公布了其雄心勃勃的计划，即把世界上第一个人形机器人宇航员送入太空。

PM01是即将送入太空的人形机器人。这款轻量级、开源的智能人形平台融合了类人运动和先进的机器人智能。它拥有仿生结构，能够模拟人体运动，并配备高度交互式的核心显示屏，此外还具备超快的运动响应速度、高精度环境传感器和自主决策能力。为了应对复杂的感知、运动控制和实时工作负载，其双芯片架构结合了NVIDIA Jetson Orin模块和Intel N97 CPU，从而提供高性能计算能力。

因此，随着机器人变得越来越有韧性、适应性和自主性，它们将能够承担高风险任务，例如空间站的外部维护和长期监测任务，这些任务会使宇航员面临重大危险。

太空探索的未来显然正朝着高度自动化方向发展。任务不再需要将宇航员置于危险之中，而是用能够跨越广阔距离协同工作的智能机器人网络取而代之。

现在，让我们通过两个关键发展来了解这种转变在实践中是如何发生的：利用自主机器人探索地下熔岩管 月球和火星以及人工智能生成的路径，供探测车安全地穿越火星地形。

利用机器人绘制和导航外星熔岩管

月球上首次发现坑洞至今已近二十年，火星上发现巨型熔岩管也已超过半个世纪。这些巨大的洞穴足以容纳城镇。

这些由火山活动形成的熔岩管在地球上也有发现，包括冰岛、夏威夷、西西里岛、澳大利亚和加拉帕戈斯群岛。

火星和月球上的这些熔岩隧道虽然展现出未来作为人类基地的潜力，因为它们比地表更安全，能够抵御宇宙射线、太阳辐射和频繁的陨石撞击，但却难以进入。这些熔岩隧道的内部极其锋利，地形也崎岖不平，需要进行细致的研究。然而，收集有关这些地下结构的更多信息并非易事。

轨道图像中发现的天窗（即管状天花板坍塌的部分）和长长的蜿蜒通道表明存在巨大的地下空洞；然而，图像无法揭示哪些管道适合居住。

为了应对崎岖的地形、有限的入口和危险的环境等挑战，马拉加大学 (UMA) 空间机器人实验室的研究人员提出了一种新的任务概念，即使用三个智能机器人自主探索这些地下环境。

目前，这些机器人正在西班牙兰萨罗特岛的火山洞穴中进行测试，该团队的目标是将它们用于未来的登月任务。

发表于 科学期刊《科学机器人学》¹该概念基于三种不同类型的机器人，即 SherpaTT、LUVMI-X 和 Coyote III 火星车，它们可以自主地协同工作，探索火星和月球严酷的地下空间。

该团队提出的任务分为四个阶段。首先，机器人将绘制洞穴入口地图并生成详细的高程模型。然后，将一个装有传感器的有效载荷立方体部署到洞穴中，以收集初始数据。接下来，将一辆侦察车放入洞穴入口，开始最后一个阶段，该阶段包括穿越崎岖地形、收集数据并创建洞穴内部的详细三维地图。

2023年初在火山岛兰萨罗特岛进行的实际测试表明，该团队的方法按计划有效。德国人工智能研究中心（DFKI）主导了这项试验，西班牙马赛大学（UMA）和GMV公司也做出了贡献。

密歇根大学奥古斯塔分校（UMA）空间机器人实验室致力于开发新技术和新方法，以提高空间机器人的自主性，涵盖轨道和行星探测任务。该实验室一直与欧洲航天局密切合作，开发能够帮助探测车规划路线并更独立地运行的算法。

试验证实了四阶段任务方法在技术上是可行的，凸显了协作机器人系统在未来行星探索中的潜力。

面向行星探测车的AI驱动导航系统

另一项重大进展是，NASA的“毅力号”火星车，这辆汽车大小的机器人科学家一直在寻找古代微生物生命的迹象， 收集样本以供将来使用 到地球， 完成了首次人工智能规划驾驶 在“红色星球”上。

因此，火星探测器没有采用人类操作员规划的路线，而是利用人工智能规划的路线，创造了历史。

为了创建路线，具备视觉功能的 AI 首先分析了人类探测车规划人员使用的图像和地形数据，以识别岩石和沙纹等危险，然后规划出一条穿越火星表面的安全路径。

但在实际使用人工智能生成的路径之前，这些路线首先在六轮探测车的虚拟副本中进行了测试，“毅力号”成功地沿着这些路线自主行驶了数百英尺。

在负责火星车日常运行的美国宇航局喷气推进实验室的领导下，“毅力号”火星车已经完成了在其他星球上的首次行驶，其航点由生成式人工智能规划。

“这次演示展现了我们能力的进步，并拓展了我们探索其他星球的方式，”美国宇航局局长贾里德·艾萨克曼表示。“像这样的自主技术可以帮助任务更高效地运行，应对复杂的地形，并在距离地球越来越远时提高科学回报。这是团队在实际操作中谨慎负责地应用新技术的一个有力例证。”

在去年12月初的里程碑式演示中，工程师们利用视觉语言模型分析了来自喷气推进实验室（JPL）表面任务数据集的现有数据。通过分析与人类规划人员相同的信息和图像，该系统确定了“毅力号”火星车安全穿越复杂火星地形的航点位置。

这一成就归功于 JPL 的漫游车运行中心 (ROC) 和 Anthropic 的 Claude 人工智能模型之间的协调努力。

“想象一下，不仅地球地面上拥有智能系统，而且我们的探测车、直升机、无人机和其他地面设备等边缘应用也拥有智能系统，这些系统都经过NASA工程师、科学家和宇航员的集体智慧训练，”喷气推进实验室探索系统办公室经理马特·华莱士说道。“这正是我们需要的颠覆性技术，它能够帮助我们建立在月球上永久驻留所需的基础设施和系统，并带领美国走向火星及更远的太空。”

火星是 距离140亿英里 由于地球上的通信延迟，无法实时控制探测车。

长期以来，火星探测车的导航都依赖于人类的辛勤工作，他们需要仔细研究地形数据并预先规划路线。这些路线由间隔约100米的航点组成，以降低探测车遭遇危险的风险。路线规划完成后，会通过NASA的深空网络（DSN）通信基础设施发送出去，然后由探测车执行指令。

但在“毅力号”火星车于火星日1,707和1,709日进行行驶期间，这项任务被委托给了生成式人工智能。该系统分析了“毅力号”获取的高分辨率轨道图像。 HiRISE相机 在 MRO 航天器的天底侧，以及来自数字高程模型的地形坡度数据。

这些信息帮助人工智能识别出巨石区、基岩、沙纹、露头和其他重要的地表特征。然后，人工智能规划出一条包含所有必要航点的连续行驶路径。据美国宇航局喷气推进实验室（JPL）空间机器人专家、毅力号火星车工程团队成员范迪·维尔玛（Vandi Verma）介绍：

“生成式人工智能的基本要素在简化地外驾驶自主导航的支柱方面展现出巨大的潜力：感知（看到岩石和涟漪）、定位（知道我们在哪里）以及规划和控制（决定并执行最安全的路径）。”

这些指令通过 JPL 的数字孪生体（火星车的虚拟副本）运行，该数字孪生体检查了超过 500,000 万个遥测变量，以确保该计划能够与“毅力号”火星车的飞行软件安全配合使用。

利用人工智能生成的计划，NASA 的“毅力号”火星车于 12 月 8 日行进了 210 米，于 12 月 10 日行进了 246 米。

“我们正朝着这样一个未来迈进：生成式人工智能和其他智能工具将帮助我们的地面探测车进行公里级的行驶，同时最大限度地减少操作员的工作量，并通过扫描大量的探测车图像，为我们的科学团队标记出有趣的地面特征。”

维尔玛

太空探索中的机器人和人工智能

投资自主太空探索

在自主太空探索领域， 直观机器公司 (LUNR ) 该公司是少数几家真正致力于在其他天体上构建自主运行系统的上市公司之一，因此显得格外引人注目。

除了研发只需极少人为干预即可运行的太空自动驾驶飞行器外，Intuitive Machines 与 NASA 也保持着紧密的合作关系，尤其是在阿尔忒弥斯计划中。事实上，它是第一家成功将名为“奥德修斯”号的航天器软着陆月球的私营公司。

这家空间技术、基础设施和服务公司提供空间产品和服务，以支持对月球、火星及更远星球的持续机器人和载人探索。

Intuitive Machines提供的服务包括数据传输、交付和基础设施即服务。

公司通过其四个业务部门——轨道服务部、月球通道服务部、月球数据服务部以及空间产品和基础设施部——致力于实现登月，从而推动人类进步。

Intuitive Machines 是一家相对年轻的公司，成立于 2013 年，但它已经…… 完成了四次NASA登月任务.

这要归功于首席执行官兼总裁史蒂夫·阿尔特姆斯，他曾在NASA载人航天部门工作。离开NASA后，他联合创办了Intuitive Machines公司，该公司被《时代》杂志评为2024年全球最具影响力的100家公司之一。在接受《时代》杂志采访时，阿尔特姆斯透露，“我们大约75%到80%的业务都来自美国政府。”

LUNR股票市值达3.6亿美元，目前交易价格为17.50美元，年初至今上涨9%，过去一年上涨123.64%。其每股收益（TTM）为-2.11美元，市盈率（TTM）为-8.40。

该公司2025年第四季度业绩将于本月晚些时候公布，但其2025年第三季度业绩显示净亏损1000万美元。经调整后的EBITDA为负1320万美元，表明公司仍面临持续的财务挑战，尽管较上一季度改善了1220万美元。

截至 2025 年第三季度末，该公司积压订单金额为 235.9 亿美元，现金余额为 622 亿美元。

值得注意的是，该公司以800亿美元收购了Lanteris Space Systems，其中包括450亿美元现金和价值350亿美元的LUNR A类普通股。过去65年来，Lanteris已交付超过300艘航天器，并保持着99.99%的在轨可用率。

此次收购预计将使 Intuitive Machines 的营收超过 850 亿美元，积压订单达到 920 亿美元。此举还有望提升该公司在民用、商业和国防市场的通信、导航和空间数据网络服务能力。

“通过此次收购，Intuitive Machines 有望成为下一代太空领域的领军企业，”首席执行官 Altemus 在 2025 年 11 月的 3Q25 财报电话会议上表示。

他指出，此次交易标志着该公司从一家成熟的太空基础设施公司发展成为一家垂直整合的首选太空主要供应商，为地面、地球轨道及其他地区的国家安全、民用和商业客户提供服务。

“此次收购标志着Intuitive Machines发展历程中的一个重要里程碑，”Altemus表示。“我们此前已证明自身具备在月球上作业的能力。通过收购Lanteris，我们获得了经过飞行验证的大规模制造能力。这些优势的结合将使Intuitive Machines转型为一家跨领域、端到端的解决方案提供商，能够建造航天器、连接高可靠性的通信和导航网络，并在近地轨道、中地轨道、地球同步轨道和地月空间运行系统。”

此次收购于今年早些时候完成，增强了该公司为 NASA 的阿尔忒弥斯计划和月球地形车计划提供服务的能力，同时也增强了其为未来的火星通信任务以及金穹顶和太空发展局分层架构提供服务的能力。

除了完成对 Lanteris 的收购外，该公司还宣布了一项 175 亿美元的战略股权投资，以支持收入增长并推进通信和数据处理网络的发展。此外，该公司还计划投资建立一个独立于互联网的太阳能发电系统。

此外，该公司正积极与战略合作伙伴接洽，以使太空数据中心与新兴企业需求相匹配。与此同时，该公司还期待获得下一轮商业月球有效载荷服务合同和NASA的月球地形车服务合同。

其全资子公司 Lanteris Space Systems 本月被 L3Harris Technologies 选中，负责设计和建造 18 个先进的航天器平台，以帮助太空发展局 (SDA) 实现对先进导弹威胁（包括高超音速和弹道导弹系统）的实时跟踪。

Intuitive Machines, Inc. (LUNR) 最新股票新闻及动态

结语

太空探索正在经历一场深刻的变革。它曾经几乎完全依赖于人类的智慧、耐力和冒险精神，如今却正被自主技术重塑，这些技术能够比以往任何时候都探索得更远、更深、更安全。

从探索隐藏熔岩管的机器人系统到在遥远行星上导航的人工智能引导的探测车，这些进步正在扩大探索的范围和效率。

随着该领域创新不断推进，人类的角色也将随之演变。我们将不再是直接的探索者，而是太阳系中运行的智能系统的设计者、管理者和受益者。更重要的是，从人类探索者转向机器人和人工智能，既能最大限度地降低风险，又能加速发现，并使人类能够在月球、火星及更远的星球上长期存在成为可能。

案例

^{1. Domínguez, R.、Pérez-Del-Pulgar, C.、Paz-Delgado, GJ、Polisano, F.、Babel, J.、Germa, T.、Dragomir, I.、Ciarletti, V.、Berthet, A.-C.、Danter, LC 和 Kirchner, F. (2025)。机器人合作探索行星天窗表面和熔岩洞穴。 科学机器人，10(105)，eadj9699。 https://doi.org/10.1126/scirobotics.adj9699}