下一代月球车可能会像飞碟一样移动

下一代月球车会像 UFO 吗？对一些人来说，这个想法并不像听起来那么牵强。

麻省理工学院的研究人员最近测试了一种“悬停探测器”的新概念，这种航天器不依赖传统的轮子着地的方式，而是利用月球的自然电场悬浮在月球表面。

由于月球和其他小行星等天体缺乏大气层，它们无法偏转太阳风，因此能够通过直接暴露在太阳和周围等离子体中建立电场。由此产生的电荷足以扬起空气中的灰尘颗粒，这种现象与静电使人的头发竖起来的现象非常相似。

悬浮式火星车利用一种廉价而有效的电源：微型离子推进器。这种推进器通常用于推动航天器穿越太空，在这种情况下，小型离子束用于为车辆充电并增强表面的自然电荷，从而产生强大的力量将车辆从地面推开。

麻省理工学院研究生、论文第一作者奥利弗·贾-理查兹表示，该团队的项目构想最初源自美国宇航局对尘埃悬浮的研究，该研究旨在研究静电和尘埃在月球等无空气环境中的行为，以及它们的组合如何影响机械和电气系统（即让探测车正常运行的系统）。这让他想知道是否有可能将这一概念应用于太空探索和工程。

他说：“这在某种程度上是受到这些小行星上已经发生的自然过程的启发。”由于他们的探测车不会接触到表面，因此可以成功尝试轮式探测车无法完成的操作。

尽管月球车和火星车通常都要经历数百次测试，以模拟特殊情况和压力条件，但任何任务都无法避免磨损。但麻省理工学院的简单圆盘式设计可以帮助延长任务寿命，而且据贾理查兹称，它“有可能提供一种更精确、更简单的方法，在这些崎岖的地形和低重力环境中操纵。”

研究人员确实有一个主要障碍需要克服：火星车的尺寸。火星车体积小确实限制了它能携带的科学仪器数量。但体积小也有独特的优势。

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“它们体积小，而且携带的科学仪器有限。我们的想法是发射多台这样的设备，”贾-理查兹说。他将它们与立方体卫星（通常停留在地球低轨道上的小型卫星）进行了比较，并解释说，虽然单个悬停的火星车不会比典型的火星车更有能力，但多个设备作为一个团队运行可以轻松模仿它的能力。

还有其他挑战。让火星车离开地面是一项棘手的任务。由于地球引力远高于悬停火星车所能承受的力，因此团队必须自行设计火星车能够正常运行的条件。

为了测试他们的概念，该团队首先制造了一个紧凑的六边形测试车，不大于人的手掌大小。在安装了五个离子推进器（一个指向上方，另外四个指向下方）以推动车辆前进后，该装置被悬挂在真空室中，以模拟火星车在不同行星体上的表现。

贾理查兹和他的团队最终发现，如果有足够的动力，一辆两磅重的探测器将能够在像普赛克这样的大型小行星上悬浮在离地面至少一厘米的高度，但要在月球上完成同样的任务，则需要大约五倍的动力。

麻省理工学院计划继续对悬浮探测车进行微调，测试其在不同环境下的运行情况。贾理查兹表示，如果成功，他设想在未来 10 年或 20 年内，该设备将成为一种灵活的探索工具，既可以单独行驶，也可以组成一个小型车队。

他说：“最终目标可能是让他们自主。”虽然在他们的概念变成成品之前还有很多工作要做，但他们的工作已经获得了专业支持。

休斯顿大学研究教授奥尔加·班诺瓦 (Olga Bannova) 认为，机器人系统应该在支持人类主导的太空探索工作方面发挥不断发展的作用。虽然她希望看到麻省理工学院使用更大、更强大的模型进行更多飞行测试，但她表示将密切关注他们团队的进展。

“每当有人突破界限时我都会感到兴奋，”班诺瓦说道，“对我来说，这总是值得的，至少因为即使在途中，也许最终结果也不会完全符合最初的预期，但它会引发一些其他的想法。”