Marsaeigiai dažnai įstringa smėlyje: sprendimą pasufleravo smėlyje nardantis gyvūnas

Marsa tyrinėjantys robotai jau ne kartą įstrigo puriame grunte, todėl inžinieriai vis dažniau ieško sprendimų gamtoje. Vienas naujausių eksperimentų – prototipinis marsaeigis, kurio judėjimas paremtas dykumų driežo (Scincus scincus) gebėjimu nerti į smėlį ir judėti po juo tarsi plaukiant.

Skirtingai nei tradiciniai marsaeigiai, šis prototipas ne tik rieda į priekį. Jo keturi ratai juda aštuoniukės trajektorija, smėlį pjaudami ir stumdami taip, kad susidaro ir išilginės, ir šoninės jėgos, padedančios išlaikyti sukibimą birioje terpėje.

Kaip veikia aštuoniukės principas

Tyrėjų publikuotuose bandymuose matyti, kad judėjimo metu prototipas palieka banguotas, sinusoidę primenančias vėžes. Pasak projekto autorių, tai signalas, kad pasirinktas mechanizmas iš tiesų imituoja gyvūno sąveiką su smėliu ir leidžia sumažinti įsmigimo riziką.

Smėlis yra klastinga terpė, nes gali elgtis ir kaip kietas kūnas, ir kaip skystis, priklausomai nuo apkrovos, vibracijos bei grūdelių tarpusavio trinties. Dėl to įprasti apvalūs ratai ar vikšrai ne visada užtikrina stabilų judėjimą, ypač įkalnėse ar staigiai manevruojant.

Kodėl Marsui tai ypač aktualu

Marsaeigių mobilumas yra kritiškas, nes kiekvienas sustojimas ar įstrigimas tiesiogiai mažina mokslinių užduočių apimtį ir misijos efektyvumą. Marsui būdingas birus regolitas, akmeningas reljefas ir staigūs šlaitai, o tai reiškia, kad važiuoklė turi būti atspari ne vien kietam gruntui, bet ir smėlio spąstams.

Projekto komanda teigia, kad ankstesnės prototipo versijos turėjo praktinių trūkumų: ratai buvo per siauri ir per sunkūs, todėl didėjo slėgis į gruntą, aparatas labiau klimpo, o valdymas tapdavo sudėtingesnis. Vėlesnėse iteracijose ratai buvo koreguojami, tikintis geresnio darbo mišriame reljefe.

Ar tokius ratus pasirinks NASA?

Nors bandymai rodo perspektyvą, kol kas mažai tikėtina, kad tokia sistema artimiausiu metu taptų pagrindiniu NASA marsaeigių standartu. Esminis iššūkis – valdomumas ir stabilumas realiomis sąlygomis, kai slydimas gali prasidėti staiga, o klaida kainuotų laiką, energiją ir riziką įrangai.

Tyrėjai pabrėžia, kad dar laukia darbas su ratų paviršiumi, sukibimo optimizavimu ir manevravimo algoritmais, kad prototipas ne tik judėtų pirmyn biriu gruntu, bet ir patikimai suktų bei stabdytų. Vis dėlto pats principas rodo aiškią kryptį: ateities marsaeigiai gali tapti mažiau panašūs į automobilius ir labiau į gamtos suformuotus judėjimo modelius.