Tisíce let starý zvuk z hlubin kosmu. Vědci mu naslouchají z druhé strany Měsíce

Od éry Apollo po současné mise se inženýři snaží simulovat měsíční a marťanské podmínky na Zemi. Při testování roverů na našich pouštích používají modely odlehčené tak, aby odpovídaly nižší gravitaci jiného světa. Vypadá to logicky – vozítko se tak chová, jako by bylo na Měsíci či Marsu. Jenže jeden faktor dlouho unikal pozornosti: gravitace nepůsobí jen na rover, ale i na samotný povrch, po kterém se pohybuje.

Výsledek? Testy na Zemi jsou často optimističtější, než jaká je realita. Naše silnější gravitace totiž stlačuje písek či prach, takže povrch působí pevněji. Na Měsíci je regolit mnohem „měkčí“ a méně podpůrný, což zvyšuje riziko, že se kola zaboří a vozítko uvízne.

Spirit jako varování

Není to jen teorie – historie zná konkrétní selhání. V roce 2009 se marťanský rover Spirit během mise zabořil do měkkého písku a už se nikdy nedokázal vyprostit. Inženýři se na Zemi snažili simulovat podmínky a pomocí dálkových pokynů vozítko „vytáhnout“, ale bez úspěchu.

Nové poznatky z Univerzity Wisconsin–Madison ukazují, že podobným situacím by šlo předejít přesnějším testováním. Simulace odhalily, že při nízké gravitaci povrch reaguje jinak, než se dříve předpokládalo – ztrácí pevnost a vozítko tak má menší trakci.

Simulace místo pískoviště

Tým profesora Dana Negruta použil vlastní open-source simulační software Project Chrono k detailnímu modelování chování roverů na měkkém povrchu. Při simulaci vozítka VIPER, určeného pro budoucí lunární misi, narazili na nesrovnalosti mezi pozemními testy a simulovaným chováním na Měsíci.

Díky fyzikálním modelům, které zahrnovaly i vliv gravitace na povrch, se ukázalo, že tradiční testy s odlehčenými modely výrazně podceňují riziko zapadnutí.

Praktický dopad pro NASA i další odvětví

Zjištění nejsou důležitá jen pro NASA. Stejný princip pomůže konstruktérům vozidel a strojů, které pracují v náročném terénu na Zemi – od vojenské techniky po stavební stroje. Project Chrono už využívají stovky organizací, od armády po výrobce přesných mechanismů.

Negrutův tým navíc zdůrazňuje, že simulace nejsou jen „levnější pískoviště“. Umožňují rychle testovat různé scénáře, kombinovat materiály a podmínky, které by jinak bylo nemožné reálně nasimulovat.

Zdroj: Shutterstock

Otevřený software, otevřená soutěž

Project Chrono je volně dostupný a kdokoliv si může stáhnout jeho zdrojový kód. To ale znamená, že konkurence, včetně velkých technologických firem, může převzít dobré nápady a rozvíjet je dál. Podle Negruta to tým motivuje k neustálým inovacím.

„Naše práce je ve veřejném prostoru, takže nás to nutí být vždy o krok napřed,“ říká. „A díky podpoře od NASA, americké armády i vědeckých grantů si můžeme dovolit tento přístup držet.“