NASA模仿祝融号技术?中国科学家霸气回应不介意共享
据熟悉相关项目的科学家称,美国宇航局(Nasa)最新的月球车似乎借鉴了中国火星车的设计,这或许能成为中国在太空竞争中的一个转折点。
"祝融号"是天问一号任务的火星车,已经在火星上漫游了一年多。它的特点是有一个主动悬挂系统,可以模拟尺蠖的运动,当车轮陷入岩石或沙子中时,它可以把轮子拉出来。这种前所未有的设计大大提高了月球车的机动性和在崎岖地形中的生存机会。
但"祝融"号的"模仿者"很快就出现了。据美国宇航局网站介绍,美国宇航局艾姆斯研究中心正在研发的"挥发物调查极地探索车"(VIPER)也将像尺蠖一样爬行,或以一种特殊的、类似毛毛虫一样协调的方式移动轮子,帮助探测车摆脱卡在上面的东西。
今年7月,一架具有这种功能的VIPER原型机在美国宇航局克利夫兰格伦研究中心完成了地面测试。作为Nasa阿尔忒弥斯计划的一部分,该月球车预计将于2024年被部署到月球南极寻找水源。
一位中国太空科学家表示:"这几乎是中国设计的复制品。"尽管"VIPER"使用四个轮子,但其悬挂系统的工作原理与"祝融"的六轮一样,这样勇敢的设计从未在以往的任何太空任务中出现过"。
近年来,中国的太空计划取得了多项突破,包括量子卫星和嫦娥四号飞船在月球背面着陆。这些项目部分是由美国尚未开发或使用的新技术推动的。
"祝融"探测车项目的一名高级研究员表示:"NASA是一个伟大的机构,有很多好的想法和创新,但是预算削减以及保守主义等其他问题阻碍了新技术的采用。"他补充说,将"祝融"的设计改编为VIPER可能只是一个开始,中国正在开发许多令人兴奋的新技术。
"玉兔二号"月球车
美国已经向火星发射了5辆探测器,这些探测器使用一种被称为"摇臂转向架"悬挂的被动悬挂系统。摇臂转向架系统的手臂被动地响应地面上的碰撞,当他们被困住时,探测器必须利用其电动机的强大力量,通过前后晃动将轮子从陷阱中拉出来。
1997年,第一个火星探测器"索杰纳"被困在一块岩石上,任务小组花了几天时间才将其解救出来。另外,几乎所有NASA的火星车都在火星上遇到过类似的麻烦。例如,"勇气号"火星车被困在松软的沙子中数月,最终于2010年与地球失去联系。
世界各地的科学家都试图为太空探测器设计主动悬架系统,这些提议通常需要许多额外的组件,同时会增加火星车任务的复杂性、成本和风险。
我国的研究团队从尺蠖身上获得了灵感。尺蠖是一种常见于森林和花园的蛾毛虫,它的移动方式是将前腿固定在一个表面上,抬起身体的中间部分,然后将后腿向前拖。这不仅可以帮助尺蠖绕过树叶或树枝上的障碍,还可以让它伸展成各种形状,以伪装自己免受捕食者的攻击。
通过计算机模拟和实验,中国研究人员发现,只要在被动悬架系统中增加一个组件,就有可能制造一台能够模仿尺蠖复杂运动的探测器,他们在学术会议上与来自其他国家的太空研究人员分享了这一想法。
研究人员估计,由尺蠖启发的悬挂系统会对探测器的最高速度产生轻微影响,但它可以增加80%以上的牵引力,使其摆脱沙坑。"祝融"在火星上的表现证明了他们设计的有效性。
中国的第一次火星任务"天问一号"采用了智能材料和人工智能等其他新技术,在没有任何第一手数据可供规划的情况下将"祝融"送上了火星。
今年9月,在巴黎举行的全球空间科学家和工程师聚会上,"天问一号"团队获得了国际宇航联合会颁发的世界空间奖,该奖项旨在表彰对太空探索做出的杰出贡献。
据NASA称,VIPER任务在阿耳特弥斯计划中扮演着重要角色,因为它可以在一个永久阴影的月球陨石坑中绘制第一张战略资源地图,包括陨石坑中的水。据中国航天部门表示,该装置可以显著增加在月球陨石坑中发现冰和其他资源的机会。
"祝融"团队的研究员说:"我们完全不介意其他国家的同事使用我们的想法。竞争可以是健康的,但我们应该作为队友而不是敌人来竞争。"
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