下一代火星车将装备轮式的“脚”实现行走功能

这样做并不是为了寻找其他行星上陡峭的沙丘，而是为了解决软土问题。软土问题也是“勇气号”火星车的一大难题，它在运行五年后就被困在了火星的软土表面上。

美国乔治亚理工学院的一名学生席特哈尔特•施里瓦斯塔瓦(SiddharthShrivastava)说，勇气号无法使自己从软土中脱身，这也终导致了勇气号使命的结束。这比它的双胞胎探测器机遇号因遭遇恶劣火星天气而失去联系早了近十年。

沙子和柔软的地表造成的致命危险不仅仅是在火星上，施里瓦斯塔瓦说，相似的问题也会在未来的月球任务中遇到，尤其是一些位于月球南极附近，在地质上有趣又是潜在的资源富集区的地方。这些区域的表层土远没有阿波罗任务着陆时的地面那样坚固。

“任何前往这种区域的探测车都可能遇到和勇气号一样的问题”施里瓦斯塔瓦补充到。

那些曾经在松软的沙地上骑行过的人们都会知道，沙地并不是一个适合轮式交通工具滚动前行的地方。我们在沙地上的正确做法是，提起脚向前迈，而不是拼命地转动轮子试图让它滚动到更坚实的地面。在美国马萨诸塞州波士顿举行的美国物理学会(AmericanPhysicalSociety)会议上，施里瓦斯塔瓦表示相同的原理也被应用到了探测车上。

为了测试如何更好的解决这个问题，他搭建了一个2.1公斤的现在已经被NASA放弃的缩小版月球资源勘探者号。这个新的设计可以使得资源勘探者号能够独立地抬起每一只机械轮，并用铲或者划桨的姿势来转动车轮到侧边去，尽管对于人类而言这样做可能会磨损自己的脚。他说：“我们设计的探测车在遇到有下陷风险的地表时可以自动开启行走模式。”

在行走模式下的基本步态中，探测车每一次都会抬起一只机械轮，然后用其他的轮子推动探测车前行。施里瓦斯塔瓦补充到，虽然这看起来有些笨拙，但是这种方式允许探测车以接近正常行驶的速度穿过软土表面。而且这样一来探测车也可以获得比简单驱动前进更大的推力。如果行走模式启动，探测车就能获得两倍于用轮子移动时的推力，施里瓦斯塔瓦说。但这才仅仅是个开始。

施里瓦斯塔瓦在陡峭的种有罂粟花种子的斜坡上对他的探测车模型进行了测试。之所以选择种有罂粟花种子的斜坡，一方面是因为是它们不会产生对研究人员健康构成威胁的细颗粒物，另一方面是因为它们足够柔软，如果进入机器车的齿轮也不会对其造成损害。

通过这种方式，他发现设计一种更加有效的运动模式，来让探测车在28度左右的松散斜坡表面上行驶是可能的。而这种倾斜程度是比以往任何探测车能够攀登的陡度都要大得多的。它的部分工作原理是利用前轮挖进前面的斜坡，这样可以把沙子或者罂粟籽推向后轮那里，这种效果可以通过前轮的抬举以及重复的类似行走的动作给放大。

然后，通过一系列旋转和扫掠的动作，后轮把这些软土铲到探测车后面，形成一个土堆，从而可以借此向前行进。施里瓦斯塔瓦将这一过程称为“颗粒传送带”（“granularconveyorbelt”）或“可控雪崩式的地形重塑”（“terrainremodelingviacontrolledavalanches”）——这是全新的技术术语，描述了以前未曾研究的事物。

他的同事，同样来自乔治亚理工学院的安德拉斯•卡尔塞(AndrasKarsai)表示，火星车正在试图攀登的斜坡上开辟一个比斜坡本身低8至9度的局部平台。尽管这使得地形变得一团糟，但这也使得通常只能爬20度左右斜坡的探测车能够爬上更陡的斜坡。他表示:“探测车利用(这种方式)将局部坡度降低到约20度，并得以成功爬坡。”无论终探测车是部署在月球、火星，还是更远的世界，这都会是一次有进步意义的探索。

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.cosmosmagazine-RichardA.Lovett-在翌刻

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