De ce se blochează roverurile-urile NASA pe Marte? Descoperirea esențială care ar putea schimba totul

De peste 50 de ani, omenirea își trimite roboții exploratori pe suprafețele altor corpuri cerești, încercând să descopere tainele universului dincolo de limitele accesibile oamenilor.

Totuși, chiar și cele mai avansate rover-uri NASA se confruntă frecvent cu o problemă aparent simplă, dar dificil de rezolvat: blocarea în nisipul și praful specific acestor lumi extraterestre.

Abia recent, cercetătorii au identificat cauza principală a acestui fenomen care a pus în dificultate numeroase misiuni spațiale, se arată într-un material apărut pe Journal of Field Robotics.

Gravitația și comportamentul neașteptat al nisipului extraterestru

Provocarea principală vine din faptul că gravitația pe alte corpuri cerești, precum Marte sau Luna, este mult mai slabă decât cea de pe Pământ.

Detaliul, deși cunoscut și luat în calcul în proiectarea rover-urilor, are un efect neașteptat asupra modului în care se comportă nisipul de pe aceste planete.

Spre deosebire de solul terestru, praful și nisipul de pe Marte și Luna sunt mai pufoase, mai „moale” și mai ușor de deplasat sub roțile vehiculelor.

Inginerul mecanic Dan Negrut, de la Universitatea din Wisconsin-Madison, explică faptul că studiile anterioare omiteau un aspect important: nu doar rover-ul trebuie evaluat în condiții de gravitație redusă, ci și nisipul și modul în care acesta reacționează la forțele gravitaționale scăzute. Rezultatul?

Roțile rover-urilor alunecă mult mai ușor și riscă să se împotmolească, asemeni unui automobil care se afundă în noroi sau nisip foarte fin și instabil.

Simulări avansate pentru evitarea blocajelor viitoare

Pentru a înțelege și preveni aceste situații, echipa condusă de Negrut a folosit un motor fizic de simulare numit Project Chrono, care permite analizarea mobilității rover-urilor pe sol granular în condiții diferite de gravitație.

Comparând rezultatele cu testele reale pe terenuri similare cu cele lunare sau marțiene, oamenii de știință au identificat diferențele cruciale în comportamentul nisipului care explică frecvența blocajelor.

Această descoperire reprezintă o soluție importantă pentru proiectarea viitoarelor misiuni spațiale, evitând astfel pierderi costisitoare și prelungind durata de viață a roboților exploratori.

Spre exemplu, rover-ul Spirit a rămas blocat definitiv în nisip în 2009, iar astfel de incidente ar putea fi reduse semnificativ prin integrarea noilor modele de simulare.

„Este o satisfacție enormă să vedem că munca noastră, realizată într-un laborator universitar, poate avea un impact real în soluționarea unor provocări tehnice complexe din industria spațială”, este de părere Negrut.

Eforturile sale și ale colegilor săi au adus un instrument de simulare robust, deja folosit de NASA, care contribuie la succesul viitoarelor explorări robotice ale sistemului solar.