自從2016年我們首次知曉Salto機器人（它是加州大學伯克利分校Ron Fearing實驗室的一個專案）以來，它就一直是我們最喜歡的機器人之一（https://spectrum.ieee.org/uc-berkeley-salto-is-the-most-agile-jumping-robot-ever）。這個手掌大小、裝有彈簧的跳躍機器人已經從勉強能夠連續進行幾次開環跳躍，發展到掌握著陸技巧、能在戶外四處彈跳、順利透過障礙賽道，偶爾也會（因故障）爆炸。

Salto非常特別的一點在於，它仍然是一個活躍的研究專案——對於任何機器人來說，九年都是相當長的壽命了，尤其是對於一個沒有任何直接明顯實際應用的機器人而言。但是Salto的最初創造者之一Justin Yim，他現在是伊利諾伊大學的一名教授，發現了一個獨特的應用場景，在這個場景中Salto或許能夠做到其他機器人無法做到的事情：對從土星衛星土衛二（Enceladus）冰冷表面噴射出的間歇泉中的水進行空中取樣。

土衛二（Enceladus）之所以如此有趣，是因為它完全被一層40千米厚的冰層所覆蓋，而在冰層之下是一個10千米深的全球性海洋。在那個海洋裡有什麼，我們還不得而知。在某個時刻機器人或許能夠解決潛入這個被掩埋的海洋的問題，但在較近的時期內，土衛二的南極有一百多座冰火山，它們將水蒸氣和各種各樣的其他物質噴射到太空中，這為任何能夠足夠靠近（以便採集樣本）的機器人提供了一個取樣機會（https://www.jpl.nasa.gov/robotics-at-jpl/eels/）。

Yim與另一位Salto專案的資深成員Ethan Schaler，現就職於JPL，已經獲得了美國國家航空航天局Innovative Advanced Concepts計劃的資助，用於將Salto改造成一個能夠執行Legged Exploration Across the Plume任務的機器人，或者用一個只是略微牽強的首字母縮寫詞來說，就是LEAP。LEAP將是Salto的太空版，經過幾項重大改裝，使其能夠在寒冷、無空氣、低重力的環境中執行。

根據Cassini飛掠期間拍攝的影像，我們所能瞭解到的情況是，土衛二的表面對傳統的漫遊車並不友好，地表佈滿了山脊和裂隙，不過我們對該地況的確切特性並沒有太多瞭解。那裡也基本沒有大氣層，這意味著你無法利用空氣動力學飛行，而如果你改為使用火箭飛行，就會面臨尾氣汙染所採集樣本的風險。

“這讓我們沒有太多的移動方式可供選擇，但跳躍似乎是一種特別合適的方式，”Yim告訴我們。“我們可以跨越很長的距離，可以越過障礙物，不需要大氣層，也不會汙染任何東西。”由於土衛二的重力僅為地球重力的1/80，Salto在地球上一米高的跳躍距離，能讓它在土衛二上飛行約一百米左右，在它穿越冰火山羽流時採集樣本。

當前版本的Salto確實需要大氣層，因為它使用一對螺旋槳作為小型推進器來控制偏航和翻滾。在LEAP專案中，這些推進器將被一對成角度的反作用輪所取代。為了應對這種地形，該機器人可能還需要一隻能夠在由顆粒狀冰粒構成的表面上起跳和著陸的腳。

雖然LEAP專案的設想是讓機器人持續跳躍，以一系列可控的跳躍動作在地表彈跳並穿越羽流，但它遲早會有一次糟糕的著陸，機器人必須為此做好準備。“我認為最大的新技術發展之一將是多模式運動，”Yim解釋道。“具體來說，我們希望擁有強大的應對摔倒的能力。”反作用輪在這方面能以兩種方式提供幫助：它們像機器人周圍的外殼一樣起到一定的保護作用，而且還能像普通的輪子一樣運轉，讓機器人能在地面上稍微滾動一下。“透過我們現在正在試驗的一些操作，反作用輪或許還能夠幫助機器人重新直立起來，這樣它在摔倒後就可以再次開始跳躍，”Yim說。

像這樣的美國國家航空航天局NIAC專案，就LEAP專案這類事物而言，還處於非常早期的階段，而且從幾乎任何衡量標準（空間、時間、資金、政策，凡是你能想到的）來看，土衛二（Enceladus）探測任務都還非常遙遠。從長遠來看，LEAP專案的設想是，它可以作為一個名為“土衛二軌道著陸器（Enceladus Orbilander）”的任務概念的附加專案。這艘造價25億美元的航天器將於21世紀30年代的某個時間發射，花費大約12年的時間抵達土星並進入環繞土衛二的軌道。在軌道執行1.5年後，該航天器將著陸於土衛二表面，並再花費2年時間尋找生物特徵。Yim解釋說，軌道著陸器本身是靜止的，“所以擁有這種機器人移動解決方案將是對土衛二進行擴充套件探索的好方法，可以實現長距離覆蓋，從土衛二表面不同區域的羽流中採集水樣。”

LEAP專案已透過一項為期九個月的一期研究獲得資助，該研究將於25年4月開始。當JPL的團隊研究冰面與足部的相互作用並試圖找出防止機器人被凍壞的方法時，Yim將在伊利諾伊大學為Salto升級自動扶正能力。老實說，想到這麼多年後，Salto可能終於找到了一個應用場景，能為解決低重力環境下科學探測中的移動性這一特殊問題提供實際的最佳解決方案，這是很令人興奮的。