KAIST：“用折纸结构破解‘月球探测’难题”

by Jeong Ilwoong

Published 18 Dec.2025 12:55(KST)

坑洞（Pit）和熔岩洞（Lava Tube）因有望在月球探测过程中，作为抵御剧烈温差和宇宙辐射的天然避难所而备受关注。但由于陡坡、岩石、坠落等危险潜伏的恶劣地形，截至目前尚无任何国家成功进入这一空间。韩国国内研究团队在这种环境下，仅凭“折纸结构”而无需复杂机械装置破解难题，正受到瞩目。

KAIST称，由宇宙研究所·航空宇宙工学系 Lee Daeyoung 教授研究团队与株式会社无人探查研究所、韩国天文研究院、韩国航空宇宙研究院、汉阳大学共同合作，世界首次开发出能够进入坑洞和熔岩洞的“可展开无充气（airless）轮（车轮）”，并于18日对外公布。

配备“展开式无气轮胎”的月球探测车正在济州岛熔岩洞穴内进行试验性探测。KAIST提供

正在济州岛熔岩洞穴中执行探测任务的展开式车轮月球探测车。KAIST提供

月球坑洞既作为未来长期月球居住地候选地而备受关注，同时也被评价为保存了太阳系早期地质记录的重要区域。

此前，美国国家航空航天局和欧洲航天局等主要宇航机构一直提出，从大型月球车中发射小型月球车进行探测的方式。

但由于小型月球车在结构上的局限，难以确保机动性，而此前提出的可变形轮在严酷的月球环境中，因冷焊（cold welding）、不均匀热膨胀以及研磨性极强的月壤尘埃等影响，实用化面临困难。

（自左起）Jang Jongtae 韩国航空宇宙研究院首席研究员、Cho Namseok 无人探査研究所代表、Lee Seongbin KAIST 博士课程在读、Lee Daeyoung KAIST 教授、Sim Chaegyeong 韩国天文研究院中心主任。KAIST 提供

为解决上述问题，研究团队提出了一种将“折纸（Origami）”结构与软体机器人技术相结合的新型可展开车轮，以此取代复杂的机械结构。其方法是借鉴“达·芬奇桥”的咬合结构，并采用可在宇宙环境中承受考验的高弹性金属板，以折纸方式折叠成车轮形状。

开发出的可展开无充气轮无需像普通车轮那样配备铰链等零部件，在折叠时直径为23厘米，展开后可增至50厘米，使用于探测的小型月球车（small rover）也能具备跨越大型障碍物的机动能力。

该车轮在试验环境中也展现出优异性能。在模拟月壤（仿真月球土壤）上表现出出色的行驶性能，即便在按月球重力标准设定的100米高度坠落试验中，其形状和功能也完全保持不变，证明其卓越的抗冲击性能。

Lee 教授表示：“可展开无充气轮是世界上首个解决长期未能攻克的月球坑洞和熔岩洞进入难题的技术，这将成为未来韩国开启自主月球探测时代的转折点。”

他同时强调：“尽管通信、导航、电力等课题仍待攻克，但如果以这项技术为突破口逐一解决，韩国的月球探测将不再只是梦想，而是将步入实质执行阶段。”

另一方面，本次研究被评价为为克服宇宙极端环境提出了新一代移动技术。本研究由 KAIST 博士课程研究生 Lee Seongbin 与无人探查研究所代表 Cho Namseok 作为共同第一作者参与，其成果（论文）已刊登于国际机器人专业学术期刊《Science Robotics》12月号。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。