なぜ先進的な探査機は未だに火星と月で立ち往生しているのでしょうか?

（ダン・トリ） - 50年以上にわたる宇宙探査を経て、科学者たちはついにNASAの探査機が火星や月で頻繁に立ち往生する根本的な原因を発見した。

プロジェクトクロノにおける自動運転車の実際の動作のシミュレーション（写真：サイエンスアラート）。

この発見は、将来の宇宙探査ロボットの設計方法を変えることになるだろう。

1970年に最初の宇宙探査機が打ち上げられて以来、半世紀以上にわたり、人類は宇宙探査技術を継続的に向上させてきました。

しかし、NASAの最も先進的な探査車でさえ、惑星の柔らかい砂に車輪が引っかかってミッションを中断させるような問題に繰り返し遭遇している。

火星探査車スピリットがその好例です。2009年に地表に閉じ込められ、以来、いまだに動けていません。その正確な原因は最近になってようやく判明しました。

ウィスコンシン大学マディソン校（米国）の機械エンジニア、ダン・ネグラット氏によると、問題は、これまでのエンジニアが探査機に対する重力の影響のみを考慮し、天体の砂地の表面に低重力が及ぼす影響を十分に分析していなかったことにあるという。

火星や月の環境では、重力が弱いため、惑星の塵や砂は地球よりもはるかに緩く、柔らかく、動きやすく、牽引力が大幅に低下し、動けなくなるリスクが高まります。

一方、これまでの模擬土壌を使った地上試験では、地球外の重力条件下での砂の挙動を適切に再現できず、設計上の欠陥につながっていた。

火星の砂に引っかかったオポチュニティ探査車の車輪（写真：NASA）。

この問題を解決するため、チームはChronoと呼ばれるプロジェクトで物理シミュレーションを用い、砂地での実際のテスト結果と比較することを目標としました。結果は明確な違いを示しました。同じ車でも、低重力環境では砂がより乱され、不安定になり、車輪が推進力を生み出すのがはるかに困難になったのです。

この発見は、宇宙探査ロボットの設計改善に欠けていたピースと見られています。砂の重力効果を試験モデルに加えることで、エンジニアは移動をより正確に予測し、ロボットが動けなくなるリスクを軽減し、ミッションコストを削減することができます。

これは、現実世界のエンジニアリングの課題を解決する上での物理ベースのシミュレーションの価値を明確に実証するものだとダン・ネグルット氏は強調した。

この新たな理解により、将来の宇宙探査ミッションには、惑星の過酷な地形に適応したより耐久性の高い探査車が搭載されることになり、 科学的データの探査と収集能力の拡大に貢献します。

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