Για να επιτύχουν στη δύσκολη αποστολή τους στον Άρη, τα ρόβερ αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις της κινητικότητας στη «σκληρή» άμμο. Γερμανοί μηχανικοί παρουσίασαν ένα καινοτόμο επίγειο ρόβερ που εξ mimics τη μέθοδο πρόωσης του αμμόψαρου (Scincus scincus), μια σαύρα που έμαθε να «κολυμπά» στην άμμο της Σαχάρας. Αυτό το ρομπότ μπορεί να πάρει ένα ρόλο-κλειδί στην εξερεύνηση του γειτονικού μας πλανήτη.
Ένα βίντεο του ρόβερ που δημοσιεύθηκε από το Πανεπιστήμιο του Würzburg παρουσιάζει την πορεία ενός ασημί ρόβερ που δοκιμάζεται σε έδαφος που αναπαριστά την επιφάνεια του Άρη. Η καινοτομία αυτού του ρόβερ έγκειται στον μηχανισμό των τροχών του που δεν γυρίζουν απλώς αλλά εκτελούν μια κίνηση που θυμίζει παίκτες χόκεϊ σε πάγο, επιτρέποντας τη διαδικασία της «κολύμβησης» στην άμμο.
Ρόβερ εμπνευσμένο από το Sandfish
«Οι τροχοί προσομοιώνουν τον μοναδικό τρόπο κίνησης του αμμόψαρου, επιφέροντας εξαιρετική αλληλεπίδραση με την επιφάνεια», δήλωσε ο ερευνητής Amenosis Lopez από το Πανεπιστήμιο του Würzburg. «Το ρόβερ αφήνει ίχνη που θυμίζουν ημιτονοειδής καμπύλες στην επιφάνεια της άμμου».
Το Αμμόψαρο: Μια Φυσική Λύση για την Ολισθηρή Άμμο
Ενώ οι περισσότεροι πιθανώς σκέφτονται τα διαστημικά ρόβερ με κλασικούς στρογγυλούς τροχούς, αυτό το σχέδιο δεν είναι ιδανικό για το αμμώδες και ανώμαλο έδαφος του Άρη. Η άμμος διαθέτει μια μοναδική μίξη στερεών και υγρών ιδιοτήτων, καθιστώντας τη δύσκολη για την πλοήγηση. Ειδικά οι πιο μαλακές περιοχές είναι εφιάλτης για τα υπάρχοντα ρόβερ.
Ωστόσο, η φύση έχει δώσει μια λύση σε αυτόν τον προβληματισμό εδώ και εκατομμύρια χρόνια, ονομάζεται αμμόψαρο. Αν και έχει το όνομα «αμμόψαρο», πρόκειται στην πραγματικότητα για σαύρα της οικογένειας Σκίνκ. Στην επιφάνεια, το αμμόψαρο σκαρφαλώνει με τα μικροσκοπικά πόδια του, αλλά κάτω από την άμμο χρησιμοποιεί μια κυματιστή κίνηση, επιτυγχάνοντας ουσιαστικά να «κολυμπά» στην άμμο όπως ένα ψάρι στο νερό. Οι απεικονίσεις με ακτίνες Χ δείχνουν την πρωτοτυπία της κίνησής του, προσδιορίζοντας τη δύναμη και την αποτελεσματικότητα που μπορεί και αυτή να προσφέρει στα ρόβερ.
Sandfish
Μηχανικοί από το Georgia Tech εμπνεύστηκαν από αυτές τις παρατηρήσεις και δημιούργησαν ένα ρομπότ αμμόψαρι το 2011, μέσω του οποίου έμαθαν πώς η γεωμετρία του κεφαλιού βοηθά στην επίτευξη ευκολότερης κίνησης στην άμμο.
Georgia Tech Sandfish Robot
Ανακαλύπτοντας το Νέο Rover: Βυθιστείτε ή Κολυμπήστε
Κατά τη διάρκεια των δοκιμών του ρομπότ, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η νέα προσέγγιση με τους υπερσύγχρονους τροχούς ξεπέρασε τις επιδόσεις των παραδοσιακών τροχών σε μια αμμώδη πίστα. Ενώ οι στρογγυλοί τροχοί δυσκολεύονταν να κρατήσουν σταθερότητα, η κίνηση αυτού του ροβέρ επιβεβαιώθηκε ότι έδινε καλύτερα αποτελέσματα. Ωστόσο, οι προκλήσεις παραμένουν καθώς τα πρώτα μοντέλα ήταν υπερβολικά βαριά, με αποτέλεσμα να «βουλιάζουν» στην άμμο. Έτσι, οι μηχανικοί προχώρησαν σε βελτιώσεις και δημιούργησαν μια ελαφρύτερη έκδοση με πλάτος τροχών που επιτρέπει καλύτερη κίνηση.
Αν και δεν αναμένεται ότι αυτή η πρωτοποριακή τεχνολογία θα γίνει το κύριο σύστημα πλαισίου για ρόβερ της NASA πολύ σύντομα, τα ευρήματα υποδεικνύουν μια ελπιδοφόρα κατεύθυνση. Χρειάζεται περαιτέρω εργασία για την αύξηση της δυνατότητας ελέγχου και τη διαχείριση επιπλέον φορτίων για επιστημονικά όργανα.
Αυτή η εξέλιξη αντανακλά την έμφυτη ευφυΐα της φύσης και το πώς οι εξερευνήσεις μας μπορούν να επηρεαστούν από φυσικούς μηχανισμούς που έχουν αναπτυχθεί εδώ και αιώνες. Η μελέτη της κίνησης του αμμόψαρου ανοίγει νέες δυνατότητες για τον σχεδιασμό ρόβερ, προσκαλώντας τους επιστήμονες να εξερευνήσουν τις σχέσεις μεταξύ βιολογίας και μηχανικής.
PopSci 2025: Τα καλύτερα νέα
