明年要登陆火星了，探测火星的机器人部队整装待发

　　2020年将是有史以来火星上最热闹的一年，美国、中国、印度、俄罗斯、阿联酋和欧洲全都计划在2020年探测火星。
　　大伙儿一块儿上的原因，除了航天装备间的较量之外，最主要的是明年是火星跟地球距离最近的一年。在最佳时间窗口发射探测器，缩短时间节约能量，17年一遇，机不可失，时不再来。
　　明年我国探测火星计划有2个，一是绕行火星一圈做全面观察，探测大气和地表环境，二是探测器登陆火星地表，探测地下情况。
　　说起登陆火星地面的探测器，我们熟悉的有NASA的勇气号、机遇号和凤凰号。现在在火星上的探测器长得都差不多，六轮小车背着一大块太阳能板，伸出一个摄像头大眼睛，在地面上慢慢走慢慢看。灵活机动是优点，速度慢行程短是缺点，更大的忧患在于单个探测器，如果坏了就没辙。
　　能不能提高勘察效率，比如多发射几个探测器，覆盖更广阔的地方？当然可以，探测器还能再多一点儿，派出成千上万个探测器组团的机器人部队去火星当侦察兵，你认为怎么样？
　　不，这不是科幻电影，这是欧洲航天局正在研制的最新机器人部队。试想一下，成千上万个机器人组团，抢占火星。每个人划一块地，把地下的水啊土啊气啊石头啊全部查探清楚。然后所有的数据汇集起来，画出一幅火星测绘图。人多力量大，一部探测器几十年的工作交到机器人部队手里，几天就能完成。
　　想法很美丽，实现有挑战。
　　首先要考虑机器人部队的着陆方式，目前火星探测器是定点登陆，勇气号和机遇号乘坐降落伞，靠安全气囊反弹到降落点。凤凰号靠反冲火箭下降到预定地点。发射单个探测器到固定地点技术可行，发射多个探测器到不同地点的难度成指数级翻番。
　　机器人部队着陆的解决方案是：不苛求定点着陆。一团机器人部队在火星大气中炸开，每个人落到哪里就在哪里定位。像蒲公英的种子，风过时带走种子，吹到哪里由大风说了算。
　　机器人随机发射后的落地地点无法确定，着陆后每个人怎么去到自己的工作地点呢？分配每一个机器人的工作地点是第二个问题。这个问题的答案很简单，跟蒲公英的种子一样，每一粒种子的落地点就是它的扎根点。机器人手里没有火星地图，无法走到规定地点，没关系，机器人只要随遇而安就地展开工作就行。
　　就地工作的话，有些地方机器人密集，有些地方机器人稀少，怎么指挥机器人登陆以后的活动呢？划分每个机器人的勘察范围，确定机器人活动区域是第三个问题。这个问题的答案依然跟蒲公英种子有关，每一粒种子落地后扎根生长。机器人跟种子一样，扎根生长，每个人的勘察责任是它脚下的土地。
　　机器人扎根生长的勘察方案跟所有火星探测器都不一样，这个办法是植物带给我们的灵感。
　　植物没有腿脚，却走遍了世界的山脊平原。植物没有眼睛，却看清了四季变换。它们的根系在地下四通八达，探测土壤里的元素，汲取水分。植物根系的感知能力远远超过我们的想象，根系查探的不仅仅是植物生存必须的养分、气体和水，根系还能察觉到周围重力和磁场的变化，比如带上空间站的玉米苗根系能在1.5秒的时间内发现失重状态。
　　欧洲航天局和植物学家联手打造出跟植物一样强大的机器人部队，由成千上万个10厘米高的小植物机器人组成。机器人部队如同植物的果实在空中炸开，小机器人像随风飘荡的种子播种到火星的土壤。
　　植物机器人扎根在火星地面，根系在土壤里越扎越深，探索未知的地下世界。枝干和叶子长在土壤外面，吸收太阳光，转换成能量供机器人使用。植物机器人跟普通植物一样，彼此之间能够通讯，交流各自所在的土壤情况，并且把收集到的数据传送回地球。
　　看上去随机降落，自由生长的植物机器人拥有普通火星探测器无法比拟的优点。
　　第一是植物机器人效率高，相比于单个的探测机器人，组团的植物机器人覆盖的面积更广。每一个机器人是一个小终端，所有的终端同时工作，效率成倍地超过单个机器人。
　　第二是植物机器人的安全系数更高，单个机器人出故障，不影响其他机器人的工作。单个地域无法勘察，不影响其他地域的测量取样。
　　第三是植物机器人成本更低，批量生产的机器人制造成本、发射运营成本比单个机器人要低很多。以前投入一笔资金，只能研发一个机器人；火箭发射一次，运输一个机器人去火星。现在投入一笔同样的资金，能够批量制造出上万个机器人；火箭发射一次，能运输整个部队上火星。
　　植物机器人最大的忧患在于机器人部队空中爆炸后降落过程的不确定性。着陆时，有机器人的落地点不对，无法扎根；降落时，有机器人飘飞了，没有落地……不确定性的问题用一个办法能全部解决，解决办法是人海战术。部队数量大，机器人发生故障的概率全部计入后，仍然有大批能工作的机器人扎根下来。野火烧不尽，春风吹又生。
　　植物学家和航天工程师的联手，颠覆了现有的火星探测器概念。这次跨界合作开启了创造的大门，单一学科存在无法避免的思维局限，联合其他学科却能扩展自己的知识边界。
　　学科的知识体系间隔越远，创造力度就越大。
　　期待明年植物机器人的火星之旅。