據(jù)熟悉相關(guān)項(xiàng)目的科學(xué)家稱，美國(guó)宇航局(Nasa)最新的月球車似乎借鑒了中國(guó)火星車的設(shè)計(jì)，這或許能成為中國(guó)在太空競(jìng)爭(zhēng)中的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
“祝融號(hào)”是天問(wèn)一號(hào)任務(wù)的火星車，已經(jīng)在火星上漫游了一年多。它的特點(diǎn)是有一個(gè)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，可以模擬尺蠖的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車輪陷入巖石或沙子中時(shí)，它可以把輪子拉出來(lái)。這種前所未有的設(shè)計(jì)大大提高了月球車的機(jī)動(dòng)性和在崎嶇地形中的生存機(jī)會(huì)。
但“祝融”號(hào)的“模仿者”很快就出現(xiàn)了。據(jù)美國(guó)宇航局網(wǎng)站介紹，美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心正在研發(fā)的“揮發(fā)物調(diào)查極地探索車”(VIPER)也將像尺蠖一樣爬行，或以一種特殊的、類似毛毛蟲一樣協(xié)調(diào)的方式移動(dòng)輪子，幫助探測(cè)車擺脫卡在上面的東西。
今年7月，一架具有這種功能的VIPER原型機(jī)在美國(guó)宇航局克利夫蘭格倫研究中心完成了地面測(cè)試。作為Nasa阿爾忒彌斯計(jì)劃的一部分，該月球車預(yù)計(jì)將于2024年被部署到月球南極尋找水源。
一位中國(guó)太空科學(xué)家表示：“這幾乎是中國(guó)設(shè)計(jì)的復(fù)制品。”盡管“VIPER”使用四個(gè)輪子，但其懸掛系統(tǒng)的工作原理與“祝融”的六輪一樣，這樣勇敢的設(shè)計(jì)從未在以往的任何太空任務(wù)中出現(xiàn)過(guò)”。
近年來(lái)，中國(guó)的太空計(jì)劃取得了多項(xiàng)突破，包括量子衛(wèi)星和嫦娥四號(hào)飛船在月球背面著陸。這些項(xiàng)目部分是由美國(guó)尚未開(kāi)發(fā)或使用的新技術(shù)推動(dòng)的。
“祝融”探測(cè)車項(xiàng)目的一名高級(jí)研究員表示:“NASA是一個(gè)偉大的機(jī)構(gòu)，有很多好的想法和創(chuàng)新，但是預(yù)算削減以及保守主義等其他問(wèn)題阻礙了新技術(shù)的采用。”他補(bǔ)充說(shuō)，將“祝融”的設(shè)計(jì)改編為VIPER可能只是一個(gè)開(kāi)始，中國(guó)正在開(kāi)發(fā)許多令人興奮的新技術(shù)。
“玉兔二號(hào)”月球車
美國(guó)已經(jīng)向火星發(fā)射了5輛探測(cè)器，這些探測(cè)器使用一種被稱為“搖臂轉(zhuǎn)向架”懸掛的被動(dòng)懸掛系統(tǒng)。搖臂轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的手臂被動(dòng)地響應(yīng)地面上的碰撞，當(dāng)他們被困住時(shí)，探測(cè)器必須利用其電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)大力量，通過(guò)前后晃動(dòng)將輪子從陷阱中拉出來(lái)。
1997年，第一個(gè)火星探測(cè)器“索杰納”被困在一塊巖石上，任務(wù)小組花了幾天時(shí)間才將其解救出來(lái)。另外，幾乎所有NASA的火星車都在火星上遇到過(guò)類似的麻煩。例如，“勇氣號(hào)”火星車被困在松軟的沙子中數(shù)月，最終于2010年與地球失去聯(lián)系。
世界各地的科學(xué)家都試圖為太空探測(cè)器設(shè)計(jì)主動(dòng)懸架系統(tǒng)，這些提議通常需要許多額外的組件，同時(shí)會(huì)增加火星車任務(wù)的復(fù)雜性、成本和風(fēng)險(xiǎn)。
我國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)從尺蠖身上獲得了靈感。尺蠖是一種常見(jiàn)于森林和花園的蛾毛蟲，它的移動(dòng)方式是將前腿固定在一個(gè)表面上，抬起身體的中間部分，然后將后腿向前拖。這不僅可以幫助尺蠖繞過(guò)樹葉或樹枝上的障礙，還可以讓它伸展成各種形狀，以偽裝自己免受捕食者的攻擊。
通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)，中國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，只要在被動(dòng)懸架系統(tǒng)中增加一個(gè)組件，就有可能制造一臺(tái)能夠模仿尺蠖復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器，他們?cè)趯W(xué)術(shù)會(huì)議上與來(lái)自其他國(guó)家的太空研究人員分享了這一想法。
研究人員估計(jì)，由尺蠖啟發(fā)的懸掛系統(tǒng)會(huì)對(duì)探測(cè)器的最高速度產(chǎn)生輕微影響，但它可以增加80%以上的牽引力，使其擺脫沙坑?！白Ｈ凇痹诨鹦巧系谋憩F(xiàn)證明了他們?cè)O(shè)計(jì)的有效性。
中國(guó)的第一次火星任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”采用了智能材料和人工智能等其他新技術(shù)，在沒(méi)有任何第一手?jǐn)?shù)據(jù)可供規(guī)劃的情況下將“祝融”送上了火星。
今年9月，在巴黎舉行的全球空間科學(xué)家和工程師聚會(huì)上，“天問(wèn)一號(hào)”團(tuán)隊(duì)獲得了國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)頒發(fā)的世界空間獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)旨在表彰對(duì)太空探索做出的杰出貢獻(xiàn)。
據(jù)NASA稱，VIPER任務(wù)在阿耳特彌斯計(jì)劃中扮演著重要角色，因?yàn)樗梢栽谝粋€(gè)永久陰影的月球隕石坑中繪制第一張戰(zhàn)略資源地圖，包括隕石坑中的水。據(jù)中國(guó)航天部門表示，該裝置可以顯著增加在月球隕石坑中發(fā)現(xiàn)冰和其他資源的機(jī)會(huì)。
“祝融”團(tuán)隊(duì)的研究員說(shuō):“我們完全不介意其他國(guó)家的同事使用我們的想法。競(jìng)爭(zhēng)可以是健康的，但我們應(yīng)該作為隊(duì)友而不是敵人來(lái)競(jìng)爭(zhēng)。”
