การจำลองรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติขณะใช้งานใน Project Chrono (ภาพ: Science Alert)
การค้นพบนี้มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีการออกแบบหุ่นยนต์สำรวจอวกาศในอนาคต
เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษแล้วนับตั้งแต่ยานสำรวจต่างดาวลำแรกถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี พ.ศ. 2513 มนุษยชาติได้พัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจอวกาศอย่างต่อเนื่อง
อย่างไรก็ตาม แม้แต่ยานสำรวจที่ก้าวหน้าที่สุดของ NASA ก็ยังประสบปัญหาซ้ำแล้วซ้ำเล่า ซึ่งทำให้ล้อของยานติดอยู่ในทรายอ่อนของดาวเคราะห์ ส่งผลให้ภารกิจของยานต้องหยุดชะงัก
ตัวอย่างหนึ่งคือยานสำรวจดาวอังคารชื่อ Spirit ซึ่งติดขัดในปี 2009 และไม่ได้เคลื่อนที่เลยนับตั้งแต่นั้นมา สาเหตุที่แท้จริงของเรื่องนี้เพิ่งได้รับการระบุเมื่อไม่นานมานี้
Dan Negrut วิศวกรเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-เมดิสัน (สหรัฐอเมริกา) เปิดเผยว่า ปัญหาอยู่ที่การที่วิศวกรก่อนหน้านี้พิจารณาเฉพาะผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อยานสำรวจเท่านั้น โดยไม่ได้วิเคราะห์ผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่ำต่อพื้นผิวทรายของวัตถุท้องฟ้าอย่างครบถ้วน
ในสภาพแวดล้อมของดาวอังคารหรือดวงจันทร์ แรงโน้มถ่วงที่อ่อนจะทำให้ฝุ่นและทรายของดาวเคราะห์หลวมตัวกว่า อ่อนตัวกว่า และเคลื่อนย้ายได้ง่ายกว่าบนโลก ทำให้แรงยึดเกาะลดลงอย่างมากและเพิ่มความเสี่ยงในการติดอยู่
ในขณะเดียวกัน การทดสอบภาคพื้นดินก่อนหน้านี้โดยใช้ดินจำลองล้มเหลวในการจำลองพฤติกรรมของทรายในสภาวะแรงโน้มถ่วงนอกโลกได้อย่างถูกต้อง ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการออกแบบ
ล้อของยานสำรวจออปพอร์ทูนิตี้ติดอยู่ในทรายบนดาวอังคาร (ภาพ: NASA)
เพื่อแก้ปัญหานี้ ทีมวิจัยได้ใช้การจำลองทางฟิสิกส์ในโครงการชื่อ Chrono โดยมีเป้าหมายเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์กับการทดสอบทรายในโลกแห่งความเป็นจริง ผลลัพธ์แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างชัดเจน นั่นคือ ในรถยนต์คันเดียวกัน แต่ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ ทรายจะถูกรบกวนมากกว่า ทำให้เสียเสถียรภาพและทำให้ล้อสร้างแรงขับได้ยากขึ้นมาก
การค้นพบนี้ถือเป็นส่วนที่ขาดหายไปในการปรับปรุงการออกแบบหุ่นยนต์สำรวจอวกาศ การเพิ่มเอฟเฟกต์แรงโน้มถ่วงของทรายลงในแบบจำลองทดสอบ ช่วยให้วิศวกรสามารถคาดการณ์การเคลื่อนที่ได้แม่นยำยิ่งขึ้น ลดความเสี่ยงที่ยานจะติดขัด และประหยัดต้นทุนภารกิจ
Dan Negrut เน้นย้ำว่านี่เป็นการสาธิตที่ชัดเจนถึงคุณค่าของการจำลองตามหลักฟิสิกส์ในการแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมในโลกแห่งความเป็นจริง
ด้วยความเข้าใจใหม่นี้ ภารกิจสำรวจอวกาศในอนาคตจะมีรถสำรวจที่ทนทานมากขึ้น ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับภูมิประเทศที่โหดร้ายของดาวเคราะห์ได้ดีขึ้น ส่งผลให้ความสามารถในการสำรวจและรวบรวมข้อมูล ทางวิทยาศาสตร์ เพิ่มมากขึ้น
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-xe-tu-hanh-toi-tan-van-ket-banh-tren-sao-hoa-mat-trang-20250811081247437.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)