科學(xué)家開發(fā)新型計算機模型，模擬月球塵埃行為

近日，科研人士研發(fā)出一款能夠精準(zhǔn)模擬月球塵埃受月球重力影響的新型計算機模型，旨在為未來月球探測機器人提供更安全的執(zhí)行手段。

月球塵埃是一種微粒形態(tài)的物質(zhì)，極為銳利并有如地磚般的硬度，是月球表面最大的挑戰(zhàn)之一。據(jù)悉，在美國航空航天局 （NASA） 的阿波羅探月行動期間，月球塵埃對宇航服造成的損傷及對各種設(shè)備的阻礙無處不在，成為探月過程中的重大難題。

為了應(yīng)對未來月球機器人面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，科學(xué)家有望要求其完成建立空間站、獲取水資源乃至實現(xiàn)三維打印等任務(wù)。位于英國布里斯托爾大學(xué)的科研團隊成功研發(fā)了新型計算機模型，允許工程師在模擬月球塵埃環(huán)境中進行機器人操縱演練，再通過實測，驗證模型的有效性。

論文的主要作者，來自布里斯托爾大學(xué)工程數(shù)學(xué)與技術(shù)學(xué)院的研究員喬·盧卡（Joe Louca）形象地描述道：“這項工作猶如一場設(shè)置在月球上的電子游戲，我們需要保證虛擬的月球塵埃行為如實地反映實際情況，以此指導(dǎo)我們在月球上操控機器人的行為?！?/p>

值得注意的是，已經(jīng)存在的其他月球塵埃計算機模擬模型要么過于復(fù)雜難以實時運行，要么缺乏足夠的逼真度。此次布里斯托爾團隊的創(chuàng)新之處在于尋找到了一種方式，成功構(gòu)建了一個既具有實用價值又可輕松運行的模擬系統(tǒng)。

他們首先參考了德國同行研制的早期簡化模型，這個模型能夠模擬月球塵埃的密度、粘性、摩擦力以及月球引力僅為地球的六分之一的降落原理。但這種模型只能生成極少的阿爾法塵埃，不能準(zhǔn)確模擬真實的探測車運行狀況。因此，科研領(lǐng)導(dǎo)人進一步采取了相似于月球塵埃成分的人工月壤作為測試樣本，并對比了他們的模型與物理模型的效果。

“在進行了一系列模擬和實景實驗后，我們發(fā)現(xiàn)虛擬的月球塵埃行為與現(xiàn)實世界中的環(huán)境十分吻合，”盧卡博士宣布道。

這項研究項目是在歐洲航空航天制造商泰雷斯阿萊尼亞空間公司的全力支持下，進行的與月球探險等多項尖端科技開發(fā)有關(guān)的多方合作計劃。