2019年春天，美国国家航空航天局（NASA）的“勇气号”（Spirit）火星车，为了拖动一个发生故障的右前轮，不得不倒退行驶，最终却不幸陷入了火星表面的沙地中。尽管NASA花费了数月时间试图解救这辆机器人，但最终未能成功。“勇气号”的遭遇，引发了人们对于火星车在火星上行动能力的思考。

NASA工程师在美国国家航空航天局喷气推进实验室测试“勇气号”火星车的模型

来自美国威斯康星大学麦迪逊分校的工程师们，可能已经找到了一种方法，可以更好地为NASA的机器人探索外星环境做好准备。这项研究有望提升未来火星探测任务的成功率，并减少火星车陷入困境的可能性。

该团队的工程师们在《Field Robotics》杂志上发表了一篇论文，他们通过计算机模拟发现，NASA在地球上测试火星车时，可能忽略了一个重要的因素。他们认为，NASA不仅需要考虑地球引力对在地球上测试的火星车原型的影响，还应重视地球引力对沙子本身的影响。

火星上的重力明显低于地球。为了模拟火星的重力环境，NASA的工程师们会制造一个轻量级的火星车原型，其质量约为实际送往火星的机器人的六分之一。然而，最新的模拟研究表明，地球的引力对沙子的作用力远大于火星或月球。因此，地球上的沙子通常更加坚硬，不太容易在火星车的车轮下移动，而在月球上，沙子则会显得更加蓬松。

威斯康星大学麦迪逊分校机械工程学教授、该论文的主要作者丹·内格鲁在一份声明中表示：“我们需要同时考虑引力对火星车以及对沙子的影响，以便更准确地了解火星车在月球上的表现。” 新媒网跨境了解到，这项研究强调了模拟外星环境的复杂性，以及考虑各种因素的重要性。

该研究团队在模拟NASA的“挥发物调查极地探索车”（VIPER）任务时，偶然发现了这一被忽略的因素。“挥发物调查极地探索车”原计划于今年发射到月球，但后来该任务被取消。在模拟“挥发物调查极地探索车”的任务时，工程师们注意到，在地球上进行的火星车原型测试与基于物理学的月球四轮机器人模拟结果之间存在差异。

这项新的发现表明，在月球或火星等外星地形上，火星车更容易遇到车轮陷入松软沙地的困境。类似的情况可能不仅发生在“勇气号”身上，也可能发生在NASA的“机遇号”火星车身上。“机遇号”曾在2005年陷入沙地数周，以及“好奇号”，它在2014年陷入了柔软的地形中。

通过考虑沙子在其他星球较轻的引力下的行为方式，NASA可以更好地为机器人探索恶劣的地形做好准备。这项研究或将帮助NASA在未来设计和测试火星车时，考虑到这一重要因素，从而提高火星车在火星表面的移动能力和任务成功率。新媒网跨境认为，更精确的模拟测试能够有效减少探测风险。

“在地球上模拟外星环境是一项挑战，但通过更全面地考虑引力对沙子的影响，我们可以更准确地预测火星车在火星上的表现，”内格鲁补充道。这项研究不仅对未来的火星探测任务具有重要意义，也为其他星球的探测任务提供了宝贵的参考。

未来，随着人类对太空探索的不断深入，我们将需要更加先进和可靠的机器人来探索未知的世界。通过不断改进我们的测试方法和模拟技术，我们可以确保这些机器人能够在各种复杂和恶劣的环境中顺利完成任务，为我们带来更多关于宇宙的知识和发现。

新媒网跨境获悉，这项研究的意义在于提醒我们在地球上进行外星任务模拟时，需要考虑到更多细微的因素，从而更好地预测和应对可能遇到的挑战。
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