新火星车能像沙漠蜥蜴一样在沙中游动

火星探测车配备了创新的轮子，能够“游动”穿越沙地，模型原型是沙漠蜥蜴。 Marco Schmidt / 维尔茨堡大学

（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（麦克·德格林）：为了在火星上有效旅行，漫游车需要处理大量沙子。德国工程师创造了一种新型地面探测车，利用游动动作推动沙地，避免车轮卡住。它的灵感来源是砂鱼蜥（Scincus scincus），这是一种以钻入撒哈拉沙漠并像鱼一样在沙滩中游泳而闻名的蜥蜴。这是动物王国中最奇特的推进方式之一，但它可能有助于塑造火星探索的未来。

本周，维尔茨堡大学发布的一段火星车视频显示，一台迷你冰箱大小的银色火星车正穿越一个沙质、模拟火星人的测试地板。它没有向前滚动，而是四个轮子以看似数字八的动作切割沙地。探测车继续推进几码，然后切开一个角落，返回起点。

“这些轮子模仿了动物[砂鱼蜥]与地面的典型相互作用，产生纵向和横向力，”符茨堡大学研究员Amenosis Lopez在一份声明中说。“探测车在沙地上留下了正弦波轨迹。”

虽然大多数人可能将太空漫游车与圆形轮子或履带联想到《瓦力》中的轨道，但这两种设计都不适合应对火星独特且严酷的沙质环境。沙子的独特之处在于它既具有固体特性，也具有液体特性。除了沙质的混合质地外，火星车在红色星球上漫游时还要应对陡峭的坡度和不平整的地形，不同程度的滑行可能导致失衡。较软的沙地对轮子来说也是噩梦，使得探测车卡住的可能性始终萦绕心头

但大自然在几百万年前就找到了解决这个问题的方法，那就是所谓的砂鱼蜥。与其名字相反，这只撒哈拉沙漠本地的蜥蜴属于蜥蜴科。在地面上，沙鱼用它细小的腿像蜥蜴一样抓挠。当它钻进沙子里时，事情就变得更有趣了。X射线成像显示，砂鱼蜥在沙子下向前推进，利用强大的波动产生推力并克服阻力。结果看起来像动物在沙中游动，惊人地类似于鱼类通过水中摆动身体的方式

佐治亚理工学院的工程师们将这些观察数据应用于2011年，创造了自己的沙鱼机器人。用机器人测试显示，这种小蜥蜴奇特的楔形头部可能有助于产生升力，更轻松地在沙中游泳。

研究这款受砂鱼蜥启发的机器人的研究人员表示，它在穿越沙质测试赛道时表现优于轮式版本。圆形轮子会摇晃和摆动，而摆动的轮子则相对稳定。这并不是说新方法一开始就奏效。据报道，早期型号的该设计非常重，以至于探测车实际上沉入沙中。团队回到设计板，制作了第二个版本，这次增加了每个轮子的宽度并减少了整体质量

这些奇特的新轮子不太可能成为NASA漫游车的主要底盘系统，至少在近期内不会。仍有更多工作需要做，以提高整体可控性，并考虑复杂现实环境中可能发生的滑动。此外，还需要考虑科学仪器和其他货物的计算。

最重要的是，轮子设计体现了砂鱼蜥天生的智慧和进化天赋。许多科学家直到最近才真正开始欣赏这些特质以及它们能激发的其他技术。