科学家研发月球尘埃模拟器，助力未来月球机器人更安全地工作

IT之家 2 月 28 日消息，科学家们开发了一种新型计算机模型，可以模拟月球尘埃在月球引力下的行为，他们希望这将帮助未来的月球机器人探测器更安全地执行任务。

月球尘埃是一种惹人讨厌的物质，它们非常细小，却锋利如玻璃。在月球低重力环境下，被搅动后会永远悬浮在空中。美国宇航局 (NASA) 表示，在阿波罗时代的任务中，月球尘埃“无处不在”，会撕裂宇航服、堵塞传感器和堵塞机械部件。

未来，月球上的机器人将不仅仅是着陆和四处漫游，而是不得不在令人头疼的月球尘埃中执行更多任务。科学家可能会要求这些机器建造太空站，提取水，甚至进行 3D 打印。英国布里斯托尔大学的研究人员开发了一种新型计算机模型，可以让工程师在模拟月球尘埃中练习使用这些月球机器人，然后再将它们真正送上月球。

“可以把它想象成一个设定在月球上的逼真电子游戏，”论文的主要作者、布里斯托尔大学工程数学和技术学院的研究员乔・卢卡 (Joe Louca) 在一份声明中表示。“我们想要确保虚拟版的月球尘埃的行为与真实的一样，这样如果我们用它来控制月球上的机器人，那么它就会按照我们的期望运行。”

IT之家注意到，科学家以前也曾创建过其他月球尘埃的计算机模型，但这些模型要么过于复杂，很难实时运行，要么不够逼真。布里斯托尔团队的目标是在两者之间创造一种机制，既能创建有用的模拟，又不需要太多的计算能力来运行。

研究小组使用了一种由他们德国同事开发的更早、更简单的模型，该模型可以模拟月球尘埃的密度、粘性、摩擦力，以及重建月球引力，月球引力只有地球的六分之一。然而，该模型只能重建少量月球尘埃，不足以模拟实际的探测车操作。然后，研究人员使用类似于月球尘埃成分的人造月壤，将他们的模型与物理模型进行了比较。

“我们进行了一系列实验 —— 一半在模拟环境中，一半在现实世界中 —— 以测量虚拟月球尘埃的行为是否与其现实世界的对应物相同，”卢卡说。

该项目是与欧洲航空航天制造商泰雷斯阿莱尼亚空间公司合作完成的，该公司正在开发多种月球探测技术，包括可以从月球土壤中提取氧气的有效载荷。

这项研究于 2 月 22 日发表在《空间技术前沿》杂志上。

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