Iako čovječanstvo postaje sve vještije u slanju robotskih sondi diljem Sunčevog sustava, i dalje se suočavamo s neočekivanim izazovima. Prvi izvanzemaljski rover lansiran je još 1970. godine, no tek sada, više od pola stoljeća kasnije, znanstvenici su napokon otkrili zašto se ova čuda tehnologije neprestano zaglavljuju u tlu stranih svjetova, piše Science Alert.
"Gledajući unatrag, ideja je jednostavna: Moramo uzeti u obzir ne samo gravitacijsku silu na rover, već i učinak gravitacije na pijesak kako bismo dobili bolju sliku o tome kako će se rover ponašati na Mjesecu", objašnjava strojar Dan Negrut sa Sveučilišta Wisconsin-Madison. "Naša otkrića naglašavaju vrijednost korištenja simulacija temeljenih na fizici za analizu mobilnosti rovera na zrnatom tlu."
Konstrukcija rovera za rad u izvanzemaljskom okruženju znatno je složenija od one za Zemlju. Primjerice, nekoliko misija na Marsu izgubljeno je zbog golemih pješčanih oluja koje su prekrile solarne panele i onemogućile napajanje. Ključan faktor je i gravitacija. Nebeska tijela na koja šaljemo rovere imaju slabiju gravitaciju od Zemljine, što utječe na kretanje. Iako su inženjeri to uzimali u obzir pri dizajniranju, roveri su se i dalje često zaglavljivali, zahtijevajući složene manevre za oslobađanje. Najpoznatiji je slučaj NASA-inog rovera Spirit, koji se 2009. zaglavio u mekom tlu na Marsu i ondje ostao zauvijek.
Koristeći napredne računalne simulacije na platformi Project Chrono, Negrut i njegov tim odlučili su riješiti ovaj problem. Usporedbom rezultata simulacija sa stvarnim testovima otkrili su ključni propust: dosadašnji testovi nisu uzimali u obzir kako se sam pijesak ponaša pod različitim uvjetima gravitacije. Pokazalo se da je tlo na Mjesecu i Marsu rahlije i mekše nego na Zemlji. Zbog slabije gravitacije, čestice se lakše pomiču, što smanjuje prianjanje kotača i znatno povećava rizik od zaglavljivanja. Situacija je slična vožnji po skliskom blatu ili vrlo rastresitom pustinjskom pijesku na Zemlji.
Ovaj "eureka trenutak" mogao bi biti dio slagalice koji nedostaje i koji bi buduće svemirske istraživačke rovere mogao spasiti od prašnjavih nevolja. "Zadovoljstvo je što je naše istraživanje vrlo relevantno u pomaganju rješavanja mnogih inženjerskih izazova u stvarnom svijetu", kaže Negrut. "Ponosan sam na ono što smo postigli. Vrlo je teško kao sveučilišni laboratorij proizvesti softver industrijske snage koji koristi NASA."
Istraživanje je objavljeno u časopisu Journal of Field Robotics.