الهام از یک مارمولک صحرایی؛ مریخ‌نوردی ساخته شد که در شن «شنا» می‌کند

به گزارش آذرنگارنده:

دانشمندان دانشگاه وورتسبورگ آلمان (University of Würzburg) نوعی مریخ‌نورد آزمایشی طراحی کرده‌اند که می‌تواند مانند یک مارمولک صحرایی در شن حرکت کند. این فناوری الهام‌گرفته از طبیعت می‌تواند به نسل جدید کاوشگرهای مریخ کمک کند تا راحت‌تر در زمین‌های شنی و نرم حرکت کنند.

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مأموریت‌های مریخی، گیر کردن مریخ‌نوردها در شن‌های نرم است. در گذشته نیز چندین مأموریت فضایی با مشکل لغزش چرخ‌ها یا فرو رفتن در خاک نرم مریخ روبه‌رو شده‌اند.

پژوهشگران برای حل این مشکل به سراغ موجودی غیرمنتظره رفتند: مارمولک شن‌ماهی (Sandfish) که در بیابان‌های صحرا زندگی می‌کند.

الهام از مارمولکی که زیر شن حرکت می‌کند

مارمولک شن‌ماهی با نام علمی Scincus scincus توانایی شگفت‌انگیزی دارد؛ این جانور می‌تواند زیر سطح شن فرو برود و تقریباً مانند شنا کردن در آب، در میان شن‌ها حرکت کند. این توانایی به او کمک می‌کند از شکارچیان فرار کند یا طعمه پیدا کند.

دانشمندان با بررسی دقیق نحوه حرکت این مارمولک در شن، مکانیزم آن را برای طراحی چرخ‌های جدید مریخ‌نورد به کار گرفتند.

چرخ‌هایی که در شن «شنا» می‌کنند

در این پروژه که به رهبری مارکو اشمیت (Marco Schmidt) انجام شده، چرخ‌هایی طراحی شده‌اند که تنها روی سطح شن نمی‌چرخند، بلکه با الگویی خاص با خاک تعامل پیدا می‌کنند.

این چرخ‌ها هنگام حرکت:

• هم نیروی رو به جلو ایجاد می‌کنند
• هم نیروی جانبی تولید می‌کنند
• و رد حرکتی موجی یا سینوسی روی شن به جا می‌گذارند

این الگو نشان می‌دهد که چرخ‌ها واقعاً نوعی حرکت شبیه شنا در شن ایجاد می‌کنند.

آزمایش‌های میدانی

مریخ‌نورد آزمایشی در زمین‌های شنی و فضای باز توسط تیم‌هایی از:

• مرکز تحقیقات هوش مصنوعی آلمان (DFKI) در برمن
• دانشگاه برمن

آزمایش شد.

نتایج نشان داد این طراحی جدید می‌تواند به‌طور پایدار روی زمین‌های شنی حرکت کند.

بهبود طراحی برای جلوگیری از فرو رفتن

نسخه اولیه چرخ‌ها چند مشکل داشت. چرخ‌ها نسبتاً سنگین و باریک بودند و همین باعث افزایش فشار روی زمین می‌شد. در نتیجه مریخ‌نورد کمی در شن فرو می‌رفت و کنترل آن سخت‌تر می‌شد.

پژوهشگران برای حل این مشکل:

• چرخ‌ها را سبک‌تر کردند
• عرض آن‌ها را بیشتر کردند

این تغییرات باعث شد فشار روی زمین کاهش یابد و لغزش و فرو رفتن کمتر شود.

گام بعدی: هوشمند کردن حرکت مریخ‌نورد

محققان می‌گویند مرحله بعدی توسعه، ترکیب این طراحی مکانیکی با نرم‌افزارهای هوشمند کنترل حرکت است.

در این روش، سیستم کنترلی مریخ‌نورد می‌تواند به‌صورت خودکار عواملی مانند:

• لغزش چرخ‌ها
• فرو رفتن در شن
• و نوع تعامل چرخ با خاک

را تشخیص دهد و حرکت خود را با شرایط زمین تطبیق دهد.

چنین فناوری‌هایی می‌تواند در آینده به ساخت مریخ‌نوردهایی منجر شود که در محیط‌های شنی مریخ بسیار قابل‌اعتمادتر و کارآمدتر حرکت می‌کنند.