风力驱动的“风滚草探测器”有望实现低成本火星任务

　　最近的测试表明，成群的球形风滚草探测器可以为探索火星提供一种经济有效的方式。

　　在风洞和自然地形上进行的实验表明，风力驱动的设计可以在类似火星的条件下在一系列表面上移动。这些5米宽的探测器被设计成随着火星风滚动，分散在火星表面，同时收集火星大气和地形的数据。在最后阶段，这些机器人将变成固定的研究站，为长期科学研究和未来的任务基础设施提供支持。

　　风滚草团队（Team Tumbleweed）的科学负责人James Kingsnorth说，“最近的风洞和野外测试活动是风滚草探测器发展的转折点。我们现在有实验验证，这种探测器确实可以在火星上运行并收集科学数据。”

　　在奥胡斯大学（Aarhus Universitys）行星环境研究所测试的原型样机证实，每秒9-10米的风速可以使探测器在沙子、鹅卵石和岩石上移动。探测车还管理着相当于火星上30度的斜坡，而车上的传感器在运动过程中收集数据，与预测模型一致。

　　“在奥胡斯风洞进行的原型实验为风滚草探测器如何在火星上运行提供了重要的见解，”风滚草任务团队的科学家Mario Joa~o Carvalho de Pinto Balsema~o说。他补充说，更轻的探测器版本只需要更少的风来让它们滚动。

　　“洞察号”任务的数据显示，火星上的风速经常超过每秒10米，尤其是在北半球的夏季，这表明火星的条件适合火星车的移动。根据模拟，探测器可以在100个火星日中行驶422公里，最大可能达到2800公里。一个更大的2.7米测试平台在荷兰进行了采石场试验，成功地使用现成的仪器记录了实时环境数据。

　　总部位于奥地利和荷兰的年轻国际组织风滚草团队（Team Tumbleweed）计划进一步升级和实地测试，包括11月在智利阿塔卡马沙漠进行的测试，使用多台配备先进传感器和群体协调的探测器。

自然界中的“风滚草”可以凭借风力自行移动

　　风滚草形态的漫游车

　　“风滚草”团队构想的核心理念是模仿风滚草的球形漫游车，其设计旨在利用火星风进行移动。每个漫游车由直径最大五米的轻质柔性框架构成，其核心携带一套科学传感器。与传统漫游车不同，这些单元将自然地随风在火星表面漂移，为探索这颗行星广阔多变的地表提供了一种经济高效且可扩展的方法。

　　为了更真实地模拟火星环境，研究团队在奥尔胡斯大学的行星环境设施进行了实验。他们在17毫巴的低气压下，测试了尺寸从30厘米到50厘米不等的缩小比例原型机。风洞试验表明，大约9至10米/秒的风速足以驱动漫游车移动。这些发现与来自火星的大气数据相符，支持了风力驱动探测的可行性。

　　原型机被证明能够穿越模拟火星地形的多样化区域。测试显示，漫游车可以跨越沙地、砾石、粗糙地面，甚至布满巨石的区域。值得注意的是，在地球测试中，它们成功爬上了11.5度的斜坡，这相当于火星上约30度的坡度。这表明，尽管采用被动运动方式，风滚草漫游车仍能够穿越这颗红色星球上可能遇到的复杂地形。

　　（素材来自：Aarhus Universitys 全球风电网、新能源网综合）