NASA模仿「祝融號」技術?中國科學家霸氣回應:不介意共享

2022年11月02日18:42:53 科學 1679

據熟悉相關項目的科學家稱,美國宇航局(Nasa)最新的月球車似乎借鑒了中國火星車的設計,這或許能成為中國在太空競爭中的一個轉折點。

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祝融號」是天問一號任務的火星車,已經在火星上漫遊了一年多。它的特點是有一個主動懸掛系統,可以模擬尺蠖的運動,當車輪陷入岩石或沙子中時,它可以把輪子拉出來。這種前所未有的設計大大提高了月球車的機動性和在崎嶇地形中的生存機會。

「祝融」號的「模仿者」很快就出現了。據美國宇航局網站介紹,美國宇航局艾姆斯研究中心正在研發的「揮發物調查極地探索車」(VIPER)也將像尺蠖一樣爬行,或以一種特殊的、類似毛毛蟲一樣協調的方式移動輪子,幫助探測車擺脫卡在上面的東西。

今年7月,一架具有這種功能的VIPER原型機在美國宇航局克利夫蘭格倫研究中心完成了地面測試。作為Nasa阿爾忒彌斯計劃的一部分,該月球車預計將於2024年被部署到月球南極尋找水源。

一位中國太空科學家表示:「這幾乎是中國設計的複製品。」儘管「VIPER」使用四個輪子,但其懸掛系統的工作原理與「祝融」的六輪一樣,這樣勇敢的設計從未在以往的任何太空任務中出現過」。

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近年來,中國的太空計劃取得了多項突破,包括量子衛星和嫦娥四號飛船在月球背面著陸。這些項目部分是由美國尚未開發或使用的新技術推動的。

「祝融」探測車項目的一名高級研究員表示:「NASA是一個偉大的機構,有很多好的想法和創新,但是預算削減以及保守主義等其他問題阻礙了新技術的採用。」他補充說,將「祝融」的設計改編為VIPER可能只是一個開始,中國正在開發許多令人興奮的新技術。

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「玉兔二號」月球車

美國已經向火星發射了5輛探測器,這些探測器使用一種被稱為「搖臂轉向架」懸掛的被動懸掛系統。搖臂轉向架系統的手臂被動地響應地面上的碰撞,當他們被困住時,探測器必須利用其電動機的強大力量,通過前後晃動將輪子從陷阱中拉出來。

1997年,第一個火星探測器「索傑納」被困在一塊岩石上,任務小組花了幾天時間才將其解救出來。另外,幾乎所有NASA的火星車都在火星上遇到過類似的麻煩。例如,「勇氣號」火星車被困在鬆軟的沙子中數月,最終於2010年與地球失去聯繫。

世界各地的科學家都試圖為太空探測器設計主動懸架系統,這些提議通常需要許多額外的組件,同時會增加火星車任務的複雜性、成本和風險。

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我國的研究團隊從尺蠖身上獲得了靈感。尺蠖是一種常見於森林和花園的蛾毛蟲,它的移動方式是將前腿固定在一個表面上,抬起身體的中間部分,然後將後腿向前拖。這不僅可以幫助尺蠖繞過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。

通過計算機模擬和實驗,中國研究人員發現,只要在被動懸架系統中增加一個組件,就有可能製造一台能夠模仿尺蠖複雜運動的探測器,他們在學術會議上與來自其他國家的太空研究人員分享了這一想法。

研究人員估計,由尺蠖啟發的懸掛系統會對探測器的最高速度產生輕微影響,但它可以增加80%以上的牽引力,使其擺脫沙坑。「祝融」在火星上的表現證明了他們設計的有效性。

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中國的第一次火星任務「天問一號」採用了智能材料人工智慧等其他新技術,在沒有任何第一手數據可供規劃的情況下將「祝融」送上了火星。

今年9月,在巴黎舉行的全球空間科學家和工程師聚會上,「天問一號」團隊獲得了國際宇航聯合會頒發的世界空間獎,該獎項旨在表彰對太空探索做出的傑出貢獻。

據NASA稱,VIPER任務在阿耳特彌斯計劃中扮演著重要角色,因為它可以在一個永久陰影的月球隕石坑中繪製第一張戰略資源地圖,包括隕石坑中的水。據中國航天部門表示,該裝置可以顯著增加在月球隕石坑中發現冰和其他資源的機會。

「祝融」團隊的研究員說:「我們完全不介意其他國家的同事使用我們的想法。競爭可以是健康的,但我們應該作為隊友而不是敵人來競爭。」

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