Robotar utforskar lavatunnlar för framtida månbaser

robotar tar sig ner i lava – ett test för framtida månbaser

Den 2 februari 2026 publicerade ett europeiskt forskningskonsortium resultat som visar att team av autonoma maskiner kan rekognoscera och kartlägga de mörka, branta ingångarna till lavatunnlar – en förmåga som sammanfattas i den enkla frasen robotar tar sig ner i lava. I fälttester på den vulkaniska ön Lanzarote demonstrerade forskare ett samordnat system av tre robotar som tillsammans kartlägger taköppningar, släpper ner sensorpaket, firar ner en scout-rover med lina i grottöppningar och skapar detaljerade 3D-modeller av interiörerna. Experimentet, som beskrivs i en artikel i Science Robotics från 2025 och leddes av partner som Space Robotics Laboratory vid universitetet i Malaga och tyska forskningscentret för artificiell intelligens (DFKI), positionerar lavatunnlar på månen och Mars som realistiska mål för framtida skyddade habitat.

robotar tar sig ner i lava: uppdragets arkitektur och faser

Konceptet är medvetet enkelt i sina huvuddrag och högteknologiskt i sitt utförande: uppdraget utspelar sig i fyra autonoma faser som länkar samman heterogena robotar. För det första samarbetar markfordon för att skapa en karta över terrängen runt en taköppning eller grottentré och identifiera säkra förankringspunkter. För det andra släpps en liten, sensorförsedd nyttolastkub ner i öppningen för att registrera temperatur, damm, seismiskt buller och belysning – ett lättviktigt sätt att få miljödata direkt utan att riskera ett tungt fordon. För det tredje firas en scout-rover ner i en lina eller firningsanordning för att ta sig in i schaktet, och slutligen genomför teamet en omfattande utforskning av interiören för att generera 3D-rekonstruktioner av gångarna med centimeternoggrannhet.

Varje fas hanterar en specifik fara: ytrekognoscering minimerar riskerna för den huvudsakliga landaren; sensorkuben minskar risken för att skicka ett hjulburet fordon in i livsfarliga förhållanden; firningsroboten hanterar vertikala stup och trånga ingångar; och kooperativ kartläggning med flera robotar täcker större områden än vad en enskild rover skulle klara av. Metoden bygger på modern autonomi – samtidig lokalisering och kartläggning (SLAM), samverkande ruttplanering och feltoleranta beteenden – så att systemen kan agera utan kontinuerlig övervakning från jorden när kommunikationen är fördröjd eller bryts.

robotar tar sig ner i lava: fälttester på Lanzarote

Teamet validerade kedjan av beteenden i lavatunnlar på Lanzarote, en vulkanö vars grottor liknar många av de egenskaper som ingenjörer förväntar sig på månen: spröd basalt, vass blockmark, taköppningar och branta stup. Fältkampanjer under 2023 och efterföljande laboratoriearbete visade att hela arkitekturen fungerar från början till slut. Robotar kartlade öppningarnas kanter, placerade ankare, satte ut sensorkuber och firade ner en scout-rover i en taköppning. Testet demonstrerade tillförlitlig 3D-kartläggning under förhållanden med svagt ljus och mycket damm, och belyste de praktiska aspekterna av kabelhantering, ankarplacering och autonomt beslutsfattande när sensorer ger motstridiga uppgifter.

Resultat som publicerades förra året rapporterade var systemet fortfarande behöver förbättras: kommunikation mellan noder på ytan och under jord, långvarig strömförsörjning för uppdrag inne i tunnlarna samt förbättrad robusthet hos mekanisk firningsutrustning under påverkan av slipande månlika damm. Detta är lösbara ingenjörsproblem, men fälttesterna uppfyllde sitt syfte: att omvandla en laboratorieplan till en realistisk sekvens som skulle kunna anpassas för ett robotiserat föregångsuppdrag till månen eller Mars.

Lavatunnlar som naturliga skydd och resursmål

Lavatunnlar har rört sig från att vara en geologisk kuriositet till en strategisk prioritet eftersom de erbjuder en befintlig, tjock naturlig barriär mellan astronauter och den fientliga rymdmiljön. På månen, där det saknas atmosfär och magnetfältet endast är fläckvist, utsätts besättningar på ytan för kronisk strålning från solen och galaktisk kosmisk strålning, samt ett stadigt regn av mikrometeoriter. En lavatunnel – en tunnel som formats och täckts av tidigare basaltflöden – erbjuder mellan meter och tiotals meter av bergskydd, vilket drastiskt minskar strålningsexponeringen och tar bort behovet av att frakta stora mängder skyddsmaterial från jorden.

Ett geologiskt sammanhang i stil med Britannica hjälper till att förklara varför dessa tunnlar existerar: stora havbasalter fick utbrott som lågviskösa lavor som kunde flyta långa sträckor och utveckla övertäckta kanaler. Samma flöden som bildade månhaven är de processer som kan skapa de långa underjordiska hålrum som ingenjörer nu vill utnyttja. Inuti är temperaturerna stabilare än på den solsvedda ytan, och regolittäcket minskar risken från mikrometeoritnedslag och termiska cykler som annars skadar utrustning och dräkter.

Utöver skydd är lavatunnlar lovande för resurser. De kan samla och bevara flyktiga ämnen – inklusive vattenis i permanent skuggade sektioner eller på djupet – och deras inre golv kan erbjuda fast material lämpligt för att konstruera habitat eller montera utrustning. För Mars del lovar lavatunnlar även skydd mot planetens tunna atmosfär, frekventa dammstormar och högre strålningsdoser vid ytan.

Tekniska hinder och möjliggörande teknologier

Att få robotar att ta sig ner i lava och operera tillförlitligt inuti innebär flera svåra tekniska utmaningar. Taköppningar är ofta vertikala, trånga och fyllda med stenblock; det finns ingen GPS inuti en grotta; kommunikation är intermittent eller blockeras av sten; damm är slipande och elektrostatiskt vidhäftande; och temperatursvängningar kräver robust elektronik. Fälttestet exponerade alla dessa begränsningar och vägledde valet av de möjliggörande teknologier som nu mognar för användning på andra planeter.

Viktiga möjliggörande system inkluderar högpresterande SLAM som sammanför lidar, stereoseende och tröghetsdata; lätta, strålningstoleranta sensorkuber för inledande vetenskapliga undersökningar; trådbundna kraft- och kommunikationssystem som kombinerar fiberoptiska datalänkar med mekanisk styrka; samt firningsmekanismer med automatiserad ankarinspektion och redundanta vinschar. Samarbetsprogramvara som låter en yt-rover fatta försiktiga go/no-go-beslut baserat på en sensorkubs avläsningar kan förhindra många fellägen. Dessutom förlänger strålningshärdade processorer och dammresistenta ställdon uppdragets livslängd, medan modulär hårdvara gör det möjligt för en skadad enhet att kringgås eller ersättas av en annan robotkollega.

Hur lavatunnlar kan stödja livsuppehållande system, kraftförsörjning och långsiktig drift

Om de kartläggs, karakteriseras och väljs noggrant, skulle en lavatunnel kunna hysa ett bemannat habitat eller ett logistiknav. Det underjordiska hålrummet ger ett skydd som minskar kraven på uppskjutningsmassa för habitatväggar, och dess termiska stabilitet underlättar systemen för temperaturkontroll. Kraft skulle kunna levereras av solcellspaneler på ytan med kablar dragna genom taköppningen in i tunneln, eller av små kärnreaktorer eller radioisotopgeneratorer placerade på stabila platser; båda metoderna studeras inom ramen för Artemis och andra månarkitekturer. Vatten eller bundna flyktiga ämnen som hittas av robotscouter skulle kunna försörja livsuppehållande system med slutna kretslopp, ge väte och syre till drivmedel, eller elektrolyseras för andningsgas och raketbränsle.

Operationellt skulle kartlagda tunnlar tillåta utposter att expandera i sidled och hysa verkstäder, växthus och förråd med minimalt extra skydd. Robotar är avgörande i denna första fas: de kan rekognoscera, ta prover och certifiera en del av en tunnel innan någon besättning anländer, lägga ut infrastruktur som ankare, nav och kraftnoder, och till och med placera ut förråd i förväg. Kort sagt minskar robotiserade föregångare riskerna och möjliggör en betydligt mer ambitiös mänsklig användning av en naturligt skyddad plats än vad en metod som enbart fokuserar på ytan gör.

Artikeln i Science Robotics från 2025 och de Malaga-ledda experimenten på Lanzarote gör det tydligt att lavatunnlar på andra planeter inte längre är en spekulativ idé om habitat, utan ett konkret mål för robotik i närtid. Nästa steg är att robustgöra systemen för månens vakuum och strålning, flygkvalificera lina och ankarhårdvara, samt integrera kartläggningsdata med spaning från omloppsbana för att välja ut de bästa målen. Om dessa steg fortskrider enligt tidsplanen kan samordnad robotutforskning av taköppningar bli en naturlig del av nästa decennium av månforskning – en praktisk föregångare till skyddade mänskliga baser.

Källor

• Science Robotics (forskningsartikel: "Cooperative robotic exploration of a planetary skylight surface and lava cave")
• University of Malaga — Space Robotics Laboratory (material från fältkampanjer och pressmeddelande)
• German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) — bidrag från robotikkonsortium