Новые колеса помогут марсоходам не застревать в песке

Немецкие исследователи из Вюрцбургского университета испытали новую конструкцию колес для марсоходов. Идею ученые подсмотрели у сцинка, которого называют «песчаной рыбой»: это небольшая пустынная ящерица, которая умеет зарываться в песок и двигаться под ним волнообразными движениями. Инженеры попытались повторить этот принцип, чтобы ровер меньше буксовал на мягком грунте.

Проблема проходимости - главная уязвимость роверов. В апреле 2009 года из-за рыхлого сульфатного песка NASA столкнулось с критической ситуацией для марсохода Spirit: в районе плато «Домашняя плита» (локация «Троя») его колеса прорвали твердую корку, вырыли под собой глубокие ямы, и ровер настолько глубоко застрял, что его днище практически касалось грунта (село на «брюхо»). Окончательно миссия была признана потерянной в мае 2011 года после полутора лет безуспешных попыток освободить ровер.

Дело в том, что шасси большинства современных роверов оптимизированы для движения на малых скоростях и на мягком грунте имеют тенденцию пробуксовывать, проваливаться или застревать.

Вместо привычного качения по прямой, новые жесткие колеса имеют особую изогнутую форму («восьмерку»), из-за чего при вращении они непрерывно виляют из стороны в сторону.

Такое циклическое движение заставляет колесо не выбрасывать песок назад, а постоянно подгребать его под себя с боков. Это создает вертикальную подъемную силу, которая выталкивает марсоход наружу и удерживает его на поверхности дюны.

Первые образцы были слишком узкими и тяжелыми, поэтому сами страдали от тех же проблем: проскальзывали и уходили в песок. Узкий обод создавал слишком высокое давление на грунт, и боковое загребание песка не успевало компенсировать вес конструкции. Позже колеса сделали шире и легче, и результат стал лучше.

Во время испытаний такие колеса оставляли на песке характерные волнистые следы - это подтверждает, что колеблющийся обод успешно передает грунту волновые (синусоидальные) усилия, толкая робота вперед без пробуксовки. На песчаном покрытии новая конструкция действительно оказалась эффективнее обычных круглых колес.

Марсоходам приходится иметь дело не только с песком: на поверхности планеты есть камни, гравий и смешанные участки рельефа. Работа над тем, чтобы колеса «песчаной рыбы» работали на всех этих поверхностях, продолжается.

via


Это сообщение отредактировал zdesia - 22 мая 2026 в 10:37