近日，由中國航天科技集團有限公司五院529廠研制的可為壁畫消殺滅菌的“機器人”亮相我國首屆文物保護技術裝備應用展。
用于壁畫保護的航天“機器人”新華社攝
徐顯秀墓墓主人出行圖
中國第一臺考古機器人《中華遺產》2015年6月
據航天科技集團五院529廠介紹，這款“機器人”是能夠搭載高能電子束輻照滅菌裝置的可移動消殺裝備。它可以靈活穿梭于各個消殺站點，通過機械臂實現末端的上下及俯仰，在保護文物安全的前提下，對壁畫進行全覆蓋、無死角的消殺，讓隱身的有害微生物無處遁形。
用于壁畫保護的航天“機器人”新華社攝
壁畫的發展與不同民族在各個歷史時期的生活習俗、宗教、哲學、美學觀念等緊密相連。同時，壁畫的制作也與當時社會的政治、經濟、文化、技術發展水平相適應，因此古代壁畫極具歷史、藝術、科學技術價值。壁畫藝術也因此而被稱為“墻壁上的博物館”。壁畫保護也始終是我國文物保護領域中的重點與難點。
壁畫可大致分為石窟壁畫、墓葬壁畫及寺觀壁畫。由于墓葬壁畫常年深埋地下，大量微生物在高濕度的環境下滋生，加速了壁畫的退化，再加上墓室空間一般比較狹小，在清理和保護時若稍有不慎，就會對壁畫造成二次傷害，因此，墓葬壁畫的保護難度最大。
經過我國文物保護工作半個多世紀以來的實踐，截至目前對于墓葬壁畫普遍采取的保護方法主要有兩種形式，即原址保護和遷址保護。具體有原址保護、搬遷保護、揭取保護、臨摹照相提取資料等多種方式。
墓葬壁畫的原址保護，經歷了近半個世紀的不斷探索，也已經取得了很多技術進步。自20世紀70年代開展對部分墓葬壁畫的原址保護工作，尤其是80年代以來，從墓葬壁畫本身研究到保護技術，以及保護理念方面都有了大幅的提高，改變了以前揭取或回填保護方式。
為了更好的保護墓葬壁畫，2020年，敦煌研究院牽頭成立了國家重點項目之一“墓葬壁畫原位保護關鍵技術研究”。應有關課題組邀請，航天科技集團五院529廠承研能夠搭載高能電子束輻照滅菌裝置的可移動消殺裝備。研制過程中，529廠研制團隊本著對歷史高度負責的態度，采用一系列先進技術，克服了壁畫本體脆弱、墓室甬道狹小、穹頂結構復雜、地下濕度高、地面凹凸不平等應用環境難題，圓滿完成了研制任務，實現了可移動機器人裝備研制技術在文物保護和智能檢測及消殺領域的延伸應用。
徐顯秀墓墓主人出行圖
當文物保護遇上現代科技
2008年7月的一天，一輛加長的白色廂式貨車靜靜地停在西安龐留唐代墓葬發掘現場，車身上的黑色大字格外醒目——文物出土現場保護移動實驗室。
炎炎烈日下，研究人員們緊盯著一塊屏幕，上面顯示溫度、濕度、各種氣體濃度的數據不斷變化，而傳回這些數據的正是移動實驗室搭載的考古機器人，它正在未打開的古墓內部進行預先探測。
這是我國有史以來首次探明封閉墓葬文物埋藏環境的溫濕度參數。機器人攜帶的攝像頭還發現了墓葬內存在壁畫等珍貴文物。這樣的智能化預先探測在我國之前的考古工作中從未有過。國家文物局科技保護專家組組長王丹華說：“這不僅有利于考古人員的人身安全，而且對于重要文物出土后保存條件的研究，也將提供重要參考依據。”
由于長期處于封閉狀態，古墓墓室內形成了獨特的生態環境：尸體和其他物質日漸腐敗朽爛，消耗盡空間內的氧氣，同時產生各種有害氣體，譬如二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、甲烷等，一些墓葬還有可能存在汞蒸氣。
此外，地下陰暗潮濕的環境也會產生一些微生物。如果在正式發掘前能預先探查清楚墓葬內的“小環境”，判斷發掘價值，并采取必要的防護措施，就能規避或降低考古人員進入墓穴的風險。
中國第一臺考古機器人《中華遺產》2015年6月
考古機器人也稱“考古發掘現場智能預探測系統”——整個系統由遠程監控端、機器人及傳輸線纜組成。這部“履帶車體式”機器人，集成了視頻采集及氣體傳感等環境檢測功能模塊，其履帶具有防水功能，可在-26°至30°的坡面穩定行駛。機器人本體還可簡便拆裝為“直列式”以應用于垂直的發掘探孔。
隨著科學技術的發展，機器人填補了在考古中狹小危險地帶有效勘測的空白，不僅使得探查人力無法到達的空間成為可能，也保障了人們的安全。考古工作環境常常是非結構化環境，文物也具有唯一性和不可再生性，在種種機器人移動結構中，仿生式有著良好的應用前景。隨著機器人技術日益成熟，新型考古機器人也將不斷涌現。
