لماذا لا تزال المركبات الفضائية المتقدمة عالقة على المريخ والقمر؟

Vì sao xe tự hành tối tân vẫn kẹt bánh trên Sao Hỏa, Mặt Trăng? - 1 — محاكاة لسيارة ذاتية القيادة أثناء العمل في مشروع كرونو (الصورة: Science Alert).

من المتوقع أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تغيير طريقة تصميم روبوتات استكشاف الفضاء في المستقبل.

منذ أكثر من نصف قرن، منذ إطلاق أول مركبة فضائية في عام 1970، واصلت البشرية تحسين تكنولوجيا استكشاف الفضاء.

ومع ذلك، حتى المركبات الفضائية الأكثر تقدما التابعة لوكالة ناسا واجهت مرارا وتكرارا مشاكل تسببت في تعثر عجلاتها في الرمال الناعمة للكوكب، مما أدى إلى تعطيل مهماتها.

مثال على ذلك مركبة سبيريت الجوالة على المريخ. تعطلت عام ٢٠٠٩، ولم تتحرك بعد. ولم يُحدد السبب الدقيق لذلك إلا مؤخرًا.

وبحسب دان نيجروت، وهو مهندس ميكانيكي في جامعة ويسكونسن ماديسون (الولايات المتحدة)، فإن المشكلة تكمن في أن المهندسين السابقين أخذوا فقط في الاعتبار تأثير الجاذبية على المركبة، دون تحليل كامل لتأثير انخفاض الجاذبية على السطح الرملي للأجرام السماوية.

في بيئة المريخ أو القمر، تعمل الجاذبية الضعيفة على جعل الغبار والرمال الكوكبية أكثر مرونة وأكثر ليونة وأسهل في الحركة من تلك الموجودة على الأرض، مما يقلل بشكل كبير من قوة الجذب ويزيد من خطر التعثر.

وفي الوقت نفسه، فشلت الاختبارات الأرضية السابقة باستخدام التربة المحاكاة في إعادة إنتاج سلوك الرمال بشكل صحيح في ظروف الجاذبية خارج الأرض، مما أدى إلى عيوب في التصميم.

Vì sao xe tự hành tối tân vẫn kẹt bánh trên Sao Hỏa, Mặt Trăng? - 2 — عجلات مركبة أوبورتيونيتي عالقة في الرمال على سطح المريخ (صورة: ناسا).

لحل هذه المشكلة، استخدم الفريق محاكاة فيزيائية في مشروع يُسمى كرونو، بهدف مقارنة النتائج باختبارات واقعية على الرمال. أظهرت النتائج فرقًا واضحًا: نفس السيارة، ولكن في بيئة منخفضة الجاذبية، كانت الرمال أكثر اضطرابًا، مما أدى إلى زعزعة استقرارها وصعوبة توليد الدفع للعجلات.

يُعتبر هذا الاكتشاف بمثابة الحلقة المفقودة في تحسين تصميم روبوتات استكشاف الفضاء. فبإضافة تأثير جاذبية الرمال إلى نموذج الاختبار، يستطيع المهندسون التنبؤ بدقة أكبر بحركة المركبة، وتقليل خطر تعطلها، وتوفير تكاليف المهمة.

وأكد دان نيجروت أن هذا دليل واضح على قيمة المحاكاة القائمة على الفيزياء في حل التحديات الهندسية في العالم الحقيقي.

وبفضل هذا الفهم الجديد، سوف يتم تجهيز مهمات استكشاف الفضاء المستقبلية بمركبات أكثر متانة وأكثر قدرة على التكيف مع التضاريس القاسية للكواكب، وهو ما سيساهم في توسيع القدرة على استكشاف وجمع البيانات العلمية .

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