客觀日本

日本中央大學、竹中工務店和ispace開發小型機器人群組探索月球,預計2028年後進行實證

2025年10月02日 海洋宇宙

單手就能拿起的小型機器人成群結隊在月球上進行探索——日本中央大學和竹中工務店等的研究團隊正在開發利用人工智慧(AI)進行通信,建造人類在月球上居住環境的機器人。該團隊正與提供月球運輸服務的ispace公司合作,計畫2028年以後在月球上進行技術實證。據悉,通過搭載高性能AI,機器人有望像人類一樣進行有組織的工作。

7月下旬,在日本相模原市國立研究開發法人宇宙航空研究開發機構(JAXA)模仿月球表面的試驗場上,小型機器人在避免相互碰撞的同時,向指定地點前行。機器人靠小型輪胎在沙地上前進,有的機器人甚至表演了1米左右的豎鍛。

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小型AI機器人「RED」以在月球的地下空洞中集群工作為目標(相模原市)

中央大學的國井康晴教授等人的研究團隊開發了一款名為「RED」的小型機器人。通過輪胎形狀和移動方式各異的多個機器人驗證了其移動能力。

人類在月球上居住的一個候選方案是在月球地下的像隧道一樣延伸的空洞。這個被稱為「熔岩管」的地方是由火山活動導致熔岩流出後形成的。如果能夠確認這些空洞的存在及明確其內部結構,將是一個溫差小且能屏蔽來自宇宙輻射的場所。

然而,目前尚不清楚空洞的大小、堅固程度等內部情況。與地面的通信也很困難,只能通過實際前往查看來確認,而派遣人員進行探測或引入大型且昂貴的機器人都極為困難。

為此,研究團隊採取了大量輸送小型且成本相對較低的機器人的策略。未來的目標是讓AI自主判斷和分工,並利用每個機器人獲得的知識和經驗進行協作。

開發AI的是兵庫縣立大學的川嶋宏彰教授等人的研究團隊。其使用了在ChatGPT等中也廣泛使用的「深度學習」方法。本年度計畫在計算機內再現模擬了月球表面的環境,並在其中操控機器人以積累虛擬經驗。由於開發AI模型需要學習,如果一開始就使用真實的機器人,發生故障的可能性就很高。在達到一定程度的積累之前,將主要使用計算機。

日本的國家大型項目「登月型研發項目」也從2022年起對上述一系列研究提供支持。國井教授評價稱,在兩年半的時間內,「已具備可實現所提出概念的技術」。

計畫在2030年前分批將數台機器人送上月球,並用搭載攝像頭的「RED」探測入口和空洞。獲取的數據還有助於強化AI。計畫到2050年,將機器人增加到數十台以上,目標是建設可供普通人生活的月球地下都市。

在宇宙中使用AI的想法本身並不新穎。1998年,美國航空太空局(NASA)為了進行深空探測的技術驗證,發射了名為「深空一號」的探測器,並搭載了AI系統。但此後,將AI搭載到探測器等設備上以實現自主判斷的實用化進展較為緩慢。原因在於開發可在宇宙中使用的AI所需的數據不足等。

據對宇宙中AI應用頗有研究的東京大學的矢入健久教授介紹,針對這些課題,近年來宇宙與AI領域的研究者交流的機會增多,情況正在發生變化。矢入教授指出:「不能過分將宇宙空間特殊化,應該在與其他行業合作的同時思考發展方向」。

讓人們切身感受宇宙也有助於推動月球開發。同屬於登月型研發項目,正致力於開發用於月面基地建設AI機器人的日本東北大學的吉田和哉教授等人的研究團隊於8月6日至11日在大阪·關西世博「未來生活體驗(Future Life Experience)」展館介紹了其研究成果。

展覽通過光雕投影和機器人合體的實演,介紹了預想在2050年的月球表面,AI機器人根據任務需求自如變換形態進行作業的場景。吉田教授表示,AI機器人是未來所需的技術,並表示:「我們想通過展覽讓孩子們思考在月球表面應該做些什麼」。

當然,對於月球表面的實證實驗也存在擔憂。負責運輸的ispace公司曾2次嘗試月球登陸,但均以失敗告終。在沒有空氣的太空中減速著陸難度很大,目前僅有美國的2家民營企業有成功的先例。能否順利抵達月球表面將左右開發的進程。

原文:《日本經濟新聞》電子版、2025/9/15
翻譯:JST客觀日本編輯部