三部曲系列的第一部。
格陵蘭島薩米特科考站——午夜的陽光照耀在格陵蘭冰原上，而雪人機器人正在外出巡邏。
探測器的粗大輪胎碾過積雪，留下一條軌跡，然後猛地停了下來。一個裝載著探地雷達的藍色塑膠雪橇撞上了雪人機器人方方正正的黑色底盤，它仍然透過尼龍繩與機器人相連。
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雪人機器人的操作員試圖診斷問題。機器人在右轉時擺動幅度過大，偏離了預先程式設計到其車載GPS中的路徑。工程師們進行商議。幾秒鐘後，雪人機器人再次呼嘯著駛向地平線。
這是今年實地測試的第一天，研究人員渴望展示他們的得意之作。如果一切順利，電池供電的雪人機器人及其近親——太陽能供電的版本，名為酷機器人——有朝一日可能會擴大科學家進入地球兩極的途徑，並增強他們研究氣候變化如何加速格陵蘭冰原融化的能力。
這些機器人是新型自主漫遊車、潛艇、海洋滑翔機和無人駕駛飛機的一部分，它們旨在前往科學家無法到達的地方，處理對於研究人員來說過於危險或成本過高的工作。
陸軍寒區研究與工程實驗室的機械工程師吉姆·利弗說：“將研究人員派往實地成本很高，他與達特茅斯大學和新罕布什爾大學的同事一起開發了雪人機器人和酷機器人。“你需要一個後勤保障系統來支援他們。”
該後勤保障系統包括美國空軍配備滑雪板的LC-130運輸機，這些飛機將人員、科學裝置、食品和其他基本物資運送到國家科學基金會在格陵蘭島和南極洲的研究營地。將雪人機器人的操作員帶到格陵蘭冰原頂峰的7月中旬的航班運載了從新鮮氣象氣球到一箱哈密瓜的各種物資。
運輸物資和尋找冰縫
但是，這些航班無法運送維持國家科學基金會偏遠的極地研究營地運作所需的所有物資。每年兩次——在每個極地各一次——該機構都會派遣由科考站工作人員組成的團隊進行陸路跋涉，以運送燃料和其他貨物，為格陵蘭島和南極洲偏遠的前哨站準備繁忙的夏季研究季。
凱斯拖拉機拖著巨大的貨物雪橇在冰面上行駛，這些旅程通常需要數週才能完成。這是一項危險的工作。團隊必須注意極地冰層中的冰縫，使用懸掛在先導拖拉機前方約20英尺的吊杆上的雷達。
達特茅斯學院賽耶工程學院的教授勞拉·雷說：“如果你看到冰縫，你只有幾秒鐘的時間來停車，她幫助建立了雪人機器人和酷機器人。“你可以想象，這是一項相當令人疲憊和壓力大的工作。”
雷和她的同事們說，雪人機器人可以幫助使這些物資運輸更安全。配備探地雷達的機器人可以接替偵察冰縫的工作——並在現場解釋這些資料。當前版本的雪人機器人由價值25,000美元的部件構成，包括軍用級超輕電池，充電一次可以行駛10到15公里。
雷說：“雪人機器人可以跨越大型車輛無法跨越的東西，因為它太輕了。“如果雪橋下隱藏著冰縫，雪人機器人也不會掉下去，因為它非常輕。... 在某個時候，我們希望國家科學基金會將此視為一種非常有價值的後勤車輛，從長遠來看可以節省資金。”
但是在雪人機器人能夠承擔這項工作之前，它必須進行更多的測試，比如今年在格陵蘭冰原頂峰進行的實地試驗。
工程師湯姆·萊恩和蘇克·瓊·李於五月畢業於達特茅斯學院，他們計劃在薩米特科考站花費八天時間測試漫遊車跟隨預程式設計路徑的能力，因為它使用了新罕布什爾大學科學家開發的儀器包來測量營地柴油發電機產生的汙染羽流。
雪人機器人還攜帶了一臺車載計算機和訊號處理板、一臺探地雷達和一個超精密GPS，以繪製其前進路徑並繪製稱為雪丘的小冰脊，這些冰脊類似於微小的冰凍沙丘。
萊恩在他和李降落在冰原上並將雪人機器人從其旅行箱中取出幾個小時後說：“我們只是想證明機器人能夠收集人類將要收集的資料。“我們的目標是使用自主機器人來拖動各種科學裝置。”
在接下來的七天裡，兩位工程師的工作因惡劣天氣和高原反應而縮短，但雷在過去一年裡指導了他們在雪人機器人上的工作，她說她對機器人的進展感到滿意。雪人機器人能夠執行“方波”模式的重複東北-西北轉彎，併成功完成了3到4公里的測試行程。
每天24小時向前衝
這種經驗將有助於雷的團隊開發雪人機器人的改進型太陽能兄弟——酷機器人，他們認為酷機器人更適合為研究兩極的科學家收集資料。
利弗說：“只要太陽昇起，它就可以行駛，而在極地地區的夏季，太陽每天24小時都在升起。“因此，透過使用太陽能供電的機器人，您可以大大擴充套件科學考察隊進入南極洲大陸或格陵蘭冰蓋的範圍。”
研究人員希望在2013年派遣酷機器人進行一次長途測試之旅，也許是為了配合國家科學基金會每年穿越格陵蘭冰原的物資運輸。為了做好準備，他們正在重新設計酷機器人的太陽能電池板箱，使其更輕，並重新塑造機器人的整體外形，以幫助其抵抗強風的掀翻。
萊恩說：“我們的目標是讓任何需要收集資料的科學家都能夠借用或購買這些機器人中的一臺。“它們可以日夜以相同的速度行駛。它們不會像人類那樣犯錯誤。”
儘管如此，雪人機器人和酷機器人背後的團隊並不認為他們的漫遊車——或其他機器——會完全取代極地地區的人類。
利弗說：“我不認為我們會取代實地工作的科學家。“我們的目的是擴大他們的範圍。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500