Na poligonima u Kaliforniji roveri prelaze prepreke bez problema, no na Mjesecu i Marsu stvarnost je često drugačija. Povijest svemirskih misija pokazuje da su slijetanja i kretanje po površini tih tijela daleko nepredvidljiviji nego što to sugeriraju testovi na Zemlji. Prema novom istraživanju, problem možda leži u krivim pretpostavkama o fizici tla i gravitaciji na drugim svjetovima.
Testovi koji ne otkrivaju pravo stanje
Pripreme za misije na Mjesec i Mars često se oslanjaju na simulacije u pustinjama ili na posebno izgrađenim poligonima poput NASA-inog “Mars Yarda” u sklopu JPL-a. Tamo roveri prolaze kroz niz prepreka koje inženjeri koriste kako bi testirali vozne sposobnosti.
“Promatramo kakvo je kamenje, može li ga rover zaobići ili će mu smetati,” objašnjava Bryan Martin iz JPL-a. “Dugogodišnje testiranje dalo nam je dobru sliku kako će rover reagirati na terenu.”
Kako bi se oponašala manja gravitacija, masa testnih rovera često se smanjuje. No nova studija pokazuje da takav pristup može dovesti do preoptimističnih zaključaka o prohodnosti tla na drugim svjetovima.
Gravitacija tla kao zanemaren faktor
Autori rada upozoravaju da se prilikom testiranja u obzir uzima samo smanjena težina rovera, dok se potpuno ignorira kako manja gravitacija utječe na tlo. Na Marsu, primjerice, pijesak i prašina imaju manju čvrstoću i drugačije reagiraju na opterećenje.
Primjer Curiosity rovera to dobro pokazuje. Njegova masa na Zemlji iznosi 907 kilograma, ali za testiranje je smanjena na 340 kilograma, što bi bila njegova “težina” na Marsu. No pijesak u pustinji Mojave i dalje je pod puno većim gravitacijskim utjecajem nego na Crvenom planetu, pa rezultati ne odražavaju realne uvjete.
“Redukcija mase bez prilagodbe svojstava tla nije dovoljna,” naglašavaju istraživači. “Tlo na Marsu može biti znatno ‘mekše’, što u stvarnosti znači više rizika za rover.”
VIPER i ključna spoznaja
Tim je do ovog zaključka došao radeći na sada već ukinutom NASA-inom projektu VIPER, misiji koja je trebala istražiti ledene resurse u blizini Mjesečevih polova. Koristeći napredni simulator fizike Project Chrono, razvijen na Sveučilištu Wisconsin-Madison, otkrili su velike razlike između digitalnih simulacija i stvarnih testova na Zemlji.
“Shvatili smo da moramo uzeti u obzir i gravitacijski učinak na tlo,” kaže profesor strojarstva Dan Negrut. “Tek tada dobivamo vjerodostojnu sliku kako će se rover kretati po mjesečevoj prašini.”
Testovi s jednim kotačem
Daljnje analize pokazale su da su testiranja s jednim kotačem često pouzdanija od testova s cijelim vozilom, jer smanjivanje mase cijelog rovera nema velikog smisla.
“Naši rezultati govore da vozilo u punoj veličini daje gotovo iste podatke o proklizavanju na nagibu, neovisno o planetu,” navodi tim. “Geometrija rovera nije problem, problem je pogrešna procjena tla.”
Zbog toga znanstvenici preporučuju da se buduće misije više oslanjaju na precizne računalne simulacije i napredne teramehaničke modele nego na zemaljske poligone.
Project Chrono ističe se među simulatorima jer je u stanju riješiti vrlo složene probleme kretanja po granularnim površinama, što klasični alati često ne mogu.
“U akademskom svijetu rijetko nastane softver ovakve razine,” zaključuje Negrut. “Ovaj sustav rješava probleme koji su dosad bili izvan dosega, čak i za velike tehnološke kompanije.”
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
