NASA精神號探測車失靈之謎：物理學計算誤差可能是關鍵

最新研究顯示，我們可能對太陽系天體表面的物理特性存在根本性誤解，這或許能解釋為何多個火星探測任務都遭遇移動障礙。當太空機構規劃登月或登陸其他行星任務時，往往會在地球上尋找類似環境進行測試。

美國航太總署噴射推進實驗室的「火星場」就是專為此設計的測試場地。該實驗室飛行軟體與測試平臺經理布萊恩·馬丁表示：「我們反覆測試岩石尺寸與形狀是否會成為障礙物，這些地面測試資料直接影響火星探測車的移動路線規劃。」

為模擬火星的低重力環境，科學家通常會減輕測試探測車的重量。但最新研究指出，這種做法可能導致「過度樂觀」的評估結果。研究團隊以好奇號測試為例說明：雖然將車體重量從907公斤減至340公斤確實符合火星重力條件，卻忽略了土壤顆粒所受重力的差異。

關鍵在於，加州莫哈韋沙漠的土壤因地球重力作用，其承載強度遠高於火星環境。這意味著測試時土壤能承受更大剪應力，使探測車移動表現優於實際外星環境。研究強調，必須同步調整土壤引數才能準確模擬外星重力效應。

威斯康辛大學團隊利用自主開發的物理模擬器「Chrono計畫」發現，NASA終止的VIPER月球探測任務在模擬測試與實際預期存在顯著落差。機械工程系教授丹·尼格魯特指出：「要精確預測探測車效能，必須同時考量重力對車體與土壤的雙重影響。」

研究還推翻兩項傳統測試認知：單輪測試可能比整車測試更可靠；整車減重模擬反而可能多此一舉。團隊建議未來任務應更依賴物理基礎的「地形力學模型」，這種創新模擬技術甚至能解決大型科技公司都無法處理的特殊太空應用問題。

這項突破性研究已發表於《田野機器人學期刊》，將徹底改變未來外星探測車的設計測試流程。