Warum stecken hochentwickelte Rover immer noch auf dem Mars und dem Mond fest?

(Dan Tri) - Nach mehr als 50 Jahren Weltraumforschung haben Wissenschaftler endlich die Ursache dafür gefunden, warum die Rover der NASA so oft auf dem Mars und dem Mond stecken bleiben.

Simulation eines selbstfahrenden Autos im Einsatz im Projekt Chrono (Foto: Science Alert).

Diese Entdeckung verspricht, die Art und Weise, wie Weltraumforschungsroboter in Zukunft konstruiert werden, zu verändern.

Seit mehr als einem halben Jahrhundert, seit dem Start des ersten außerirdischen Rovers im Jahr 1970, hat die Menschheit die Technologie zur Weltraumerkundung kontinuierlich verbessert.

Allerdings sind selbst die fortschrittlichsten Rover der NASA immer wieder auf Probleme gestoßen, die dazu führten, dass ihre Räder im weichen Sand des Planeten stecken blieben und ihre Missionen dadurch beeinträchtigt wurden.

Ein gutes Beispiel dafür ist der Marsrover Spirit. Er blieb 2009 stecken und hat sich seitdem nicht mehr bewegt. Die genaue Ursache dafür wurde erst vor Kurzem ermittelt.

Laut Dan Negrut, einem Maschinenbauingenieur an der University of Wisconsin-Madison (USA), liegt das Problem darin, dass frühere Ingenieure nur die Auswirkungen der Schwerkraft auf den Rover berücksichtigten, ohne die Auswirkungen der geringen Schwerkraft auf die sandige Oberfläche von Himmelskörpern vollständig zu analysieren.

In den Umgebungen des Mars oder des Mondes ist die Schwerkraft so gering, dass planetarischer Staub und Sand viel lockerer, weicher und leichter zu bewegen sind als auf der Erde, was die Haftung erheblich verringert und das Risiko des Festfahrens erhöht.

Unterdessen gelang es früheren Bodenversuchen mit simuliertem Boden nicht, das Verhalten von Sand unter extraterrestrischen Schwerkraftbedingungen korrekt wiederzugeben, was zu Konstruktionsfehlern führte.

Das Rad des Marsrovers Opportunity blieb im Sand stecken (Foto: NASA).

Um dieses Problem zu lösen, nutzte das Team im Rahmen des Projekts Chrono physikalische Simulationen, um die Ergebnisse mit realen Sandtests zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Unterschied: Dasselbe Auto, aber in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft, wurde im Sand stärker aufgewühlt, was die Stabilität beeinträchtigte und es den Rädern deutlich erschwerte, Schub zu erzeugen.

Die Entdeckung gilt als das fehlende Puzzleteil zur Verbesserung der Konstruktion von Weltraumrobotern. Durch die Einbeziehung der Schwerkraftwirkung von Sand in das Testmodell können Ingenieure die Mobilität genauer vorhersagen, das Risiko des Festfahrens verringern und Missionskosten einsparen.

„Dies ist ein deutlicher Beweis für den Wert physikbasierter Simulationen bei der Lösung realer technischer Herausforderungen“, betonte Dan Negrut.

Mit diesem neuen Verständnis werden künftige Weltraumerkundungsmissionen mit robusteren Rovern ausgestattet sein, die besser an das raue Terrain der Planeten angepasst sind, was dazu beiträgt, die Möglichkeiten zur Erforschung und Sammlung wissenschaftlicher Daten zu erweitern.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-xe-tu-hanh-toi-tan-van-ket-banh-tren-sao-hoa-mat-trang-20250811081247437.htm