随着石油勘探开发逐渐向深层进军，深井、超深井数量大幅增多，井下条件越来越复杂，钻井、完井、生产面临的技术挑战日益增大，对机器人技术等高精尖技术的依赖程度逐渐加深，进一步提高现有技术水平，向智能化、自动化、高安全性和可靠性发展，同时降低对环境的影响、削减生产成本，已经成为业界的共识。与此同时，为了探索未知的太空领域，人类不断研制先进的航天设备，陆续开展了登月、火星探测等太空科研项目，有力推动了远程控制、精密制造等技术领域的进步。

　　航天技术与石油勘探开发，一个是“上天”，一个是“入地”，看似风马牛不相及，实则有异曲同工之妙，如两者都是在十分有限的空间内(太空站、井筒等)进行生产、维护等操作;而且操作环境恶劣，需要面临极端的温度和压力;两者都属于高风险行业，一个细小的失误就有可能导致灾难性的后果，提高可靠性是两者的共同目标。

　　仿真技术助力高精尖装备研发

　　美国喷气推进实验室一直致力于航天仪器和传感器的研发，并在太空探测中得到了成功应用，实验室研制的原位仪器随着飞行器甚至到达了太阳系的边缘，经受了从地球到外太空温度、压力、湿度等急剧变化带来的严峻考验。为了降低能量消耗，最大限度地提高航程，要求航天仪器必须尽可能缩减尺寸和重量。与此类似，深水机器人的工作环境要求其具有体积小、重量轻、强度高、能耗低的特点，而且能够承受低温、高压、腐蚀等多种危险因素。

　　无独有偶，海洋深水环境的生产作业经验，同样为太空探测提供了借鉴，如Europa、Enceledus星球的盐水海洋、Titan星球的碳烃化合物湖泊。为此，喷气推进实验室开展了一系列研究项目，包括具有碳烃监测评估功能的质谱仪传感器、从微观和宏观方面监测海水特性的阿塞尔诱导荧光检测仪、微生物采样器等。深水开发技术发展的同时，同样带动了相关航天仪器的进步。

　　在喷气推进实验室，一个重要的研发手段是利用软件进行建模仿真，模拟设备的工作状态。由于研究任务在时间和空间上跨度很大，难以同时兼顾各个方面;另外引力场、温度和压力、腐蚀性气体等特殊环境，使得在现实世界中复制重现成本高昂或难以实现;而利用仿真技术无需建造或复制研究对象所处的环境，可以大大降低研发成本，并且可以将多个仿真结果进行对比优化，验证研发思路的正确性。正是基于同样的考虑，建模仿真成为石油工业研发的重要手段，如模拟压裂效果和对环境的影响、分析深水机器人的工作状态、超深井管柱力学分析等。从软件的专业角度看，机器人系统需要包括三个主要因素：地面软件系统，用于发出指令并进行远程控制;机载软件系统，植入部分智能;以及目标平台。为了实现三方的完美协作，要求软件系统具有互通性、灵活性、一致性、扩展性强、易于维护、费用低的特点。

　　机动灵活的管内机器人

　　1997年喷气推进实验室参与了美国的火星探路者计划，并研制了“索杰纳号”火星车，它是人类送往火星的第一部火星车，具有高度机动性，能够克服火星崎岖不平的表面，展现了实验室在远程操控和精密机械领域的非凡实力。与此同时，实验室还研制了用于天然气管道的管内机器人，设计借鉴昆虫界尺蠖的运动方法，由多个短节组成，每个短节之间采用三维自由度的接头连接。机器人内部装有涡轮发动机，可以利用高速流动的天然气为机器人提供能量，它使用可充气的气囊推压管道内部，使其能朝任意方向移动，并且能够顺利通过管道内部的三通和弯接头，不影响管道内天然气的正常输送。该机器人可以用于管道内部和海底设备的检查及维护、钻井平台水线以上和以下部分的检测等。

　　功能强大的 “无人钻机”

　　挪威机器人钻井系统公司总部位于斯塔万格，专门研制创新性的自动化机器人钻井系统，为海洋和陆地钻井提供安全度更高、费用更低的钻井方式。2012年9月 5日，该公司与美国航空和航天局(NASA)正式签订合作协议，联合研发自动化机器人钻机。2012年8月6日NASA 负责的“好奇号”火星探测器成功着陆火星并开展科研任务，NASA掌握着世界先进水平的远程控制技术，这将有助于无人钻机远程控制系统的研制。

　　无人钻机系统的研制还得到了挪威国家石油公司、挪威研究院、挪威创新协会的支持。无人钻机根据用途分为陆地和海底两种，分别与现有的陆地和海洋钻机兼容，它采用模块化设计，可以通过常规的起重船送入海底，然后利用脐带管与动力、控制、泥浆等系统连接，通过三维互动电脑界面远程操控高度自动化的机器人进行施工作业，并且通过应用公司专利的海底钻机密封和压力补偿系统，可以实现工作过程的“污染物零泄漏”，能够满足极度恶劣环境如北极、超深水条件的施工要求，大大降低现场工人的工作强度和安全风险，提高工作效率、降低施工费用。

　　宇宙航天领域汇集了全球顶尖科学家，拥有最先进的科研仪器，在攻关太空奥秘的同时，将一些具有相同性的航天技术用于石油勘探开发，不仅可以大大加快石油工业技术的发展进步，而且可以从另一领域推动航天技术的发展。通过两者的互相利用，兼收并蓄，实现了双方的合作共赢。