텍사스 A&M대 연구진이 달 크레이터 탐사용 구형 로봇 로보볼 III의 설계와 시험 결과를 학술지 IEEE 트랜잭션스 온 필드 로보틱스에 공개했다. 로보볼 III는 지름 1.8미터, 무게 150킬로그램의 공기주입식 구체다.

주행 방식은 껍질 안에 매단 진자를 움직여 무게중심을 옮기는 것이다. 무게중심이 앞으로 쏠리면 구체가 굴러 나아가고, 옆으로 옮기면 방향이 바뀐다. 액추에이터가 두 개뿐이고 둘 다 껍질 안에 들어 있어 달 표면의 먼지와 암석으로부터 보호받는다. 액추에이터는 전기 신호를 실제 움직임으로 바꾸는 구동 장치다.

연구진은 2022년 지름 0.5미터의 개념검증기 로보볼 II를 완성했고, 로보볼 III는 11개월 만에 제작했다. 이후 7개월 동안 토크를 2.5배 높여 20도 경사를 오를 수 있게 했다. 텍사스의 채석장에서 진행한 시험 결과가 이번 논문에 함께 실렸다.

연구진은 달 남극의 섀클턴 크레이터를 탐사 대상으로 삼았다. 지름 21킬로미터, 깊이 4킬로미터 규모이고, 햇빛이 한 번도 닿지 않는 영구 음영 지역의 온도는 영하 240도까지 내려간다. 반대로 양지는 93도에 이른다. 바퀴로 움직이는 로버는 이런 경사와 온도차를 견디며 크레이터 바닥까지 내려가기 어렵다.

연구진이 구상한 회수 방식은 크레이터 바닥에서 채취한 시료를 소형 로켓으로 크레이터 밖의 로버에 되쏘는 것이다. 로보볼 자체가 다시 올라올 필요를 없앤 설계다.

현재 제작비는 약 25만 달러(약 3억 5,000만 원)다. 우주 등급 전자부품과 껍질 소재 검증은 아직 끝나지 않았다. 텍사스 A&M은 연내 휴스턴에 실내 달·화성 모사 시설을 개관할 예정이다.

자세한 내용은 IEEE 스펙트럼에서 확인할 수 있다.

이미지 출처: 텍사스 A&M대